Prediksi 1 TKA Fisika Soal Nomor 10: Pemanasan Global dan Hubungan Tekanan-Suhu_a

Pemanasan Global dan Hubungan Tekanan-Suhu

Pemanasan global telah menjadi fenomena nyata yang berdampak besar terhadap lingkungan. Suhu rata-rata permukaan bumi meningkat dari 13,9°C pada 1960 menjadi 15,4°C pada 2024. Peningkatan ini berkorelasi dengan melonjaknya kadar karbon dioksida (CO₂) dari 316 ppm menjadi 420 ppm dalam kurun waktu yang sama.

Meningkatnya suhu atmosfer menyebabkan molekul-molekul gas di udara bergerak lebih cepat sehingga memicu perubahan tekanan dan volume di berbagai lapisan atmosfer. Fenomena ini memperkuat penguapan, memperbesar badai tropis, dan berdampak pada kestabilan cuaca global. Perubahan tekanan ditunjukkan pada grafik berikut.

Untuk meneliti lebih lanjut, ilmuwan melakukan simulasi laboratorium menggunakan sebuah wadah tertutup berisi gas ideal. Wadah ini memiliki volume tetap sebesar 2,36 liter dan diisi oleh 0,1 mol gas. Percobaan dilakukan untuk mengamati hubungan antara suhu dan tekanan gas, menggunakan konstanta gas ideal 0,0821 L.atm/(mol.K). Simulasi ini merepresentasikan kondisi atmosfer bumi akibat pemanasan global dalam sistem tertutup.

Grafik Perubahan Tekanan terhadap Suhu

Simulasi Pergerakan Gas dalam Tabung Tertutup

Atur Suhu: 25°C

Ketika suhu meningkat, partikel gas bergerak lebih cepat dan warnanya berubah dari biru → hijau → merah sebagai representasi energi kinetik molekul.

Soal Interaktif

Pernyataan manakah yang menggambarkan hubungan antara tekanan dan suhu dalam sistem tertutup? Pilih jawaban yang benar. Jawaban benar lebih dari satu.

Grafik hubungan tekanan terhadap suhu dalam skala kelvin akan membentuk garis lurus melewati titik asal 0 K dan 0 atm jika diekstrapolasi. Untuk mempertahankan tekanan gas tetap pada 1,00 atm saat suhu naik menjadi 50°C, volume wadah harus diperbesar menjadi 1,98 liter. Perbandingan kenaikan tekanan terhadap kenaikan suhu dalam kelvin menunjukkan nilai yang konsisten, yaitu sekitar 0,0036 atm/K. Jika volume wadah diperbesar dua kali lipat dengan jumlah mol gas yang sama, tekanan gas pada suhu 100°C menjadi 0,7 atm. Tekanan akan meningkat sebanding dengan suhu, jika volume dan jumlah mol tidak berubah.

Pembahasan

Jawaban yang benar: 1, 3, 5.

• 1. Hubungan P dan T (skala Kelvin) mengikuti hukum gas ideal: P ∝ T jika V & n konstan → garis lurus melewati 0 K.
• 3. Perbandingan kenaikan tekanan terhadap kenaikan suhu konstan → sesuai hukum gas ideal.
• 5. Tekanan meningkat sebanding dengan suhu jika volume dan jumlah mol tidak berubah → konsep hukum Gay-Lussac.

Konsep ini penting untuk memahami bagaimana pemanasan global mempengaruhi atmosfer, dan melatih kemampuan analisis data.