Contoh Latihan Soal Hukum Boyle dan Pembahasannya dengan Rumus | Fisika Kelas 9 SMP

Contoh Latihan Soal Hukum Boyle dan Pembahasannya Jenis Isian Singkat

Nah, setelah selesai dengan contoh soal Hukum Boyle pilihan ganda kamu bisa lanjut ke bagian isian singkat berikut ini:

Contoh Soal 6

Pada di atas, volume gas mula-mula 90 cm³ kemudian ditekan menjadi 30 cm³. Jika tekanan awal 1 atm, maka tekanan akhirnya adalah … atm.

Jawab: 3 atm

Pembahasan:

Hukum Boyle menyatakan bahwa untuk jumlah gas tertentu pada suhu konstan, tekanan dan volume berbanding terbalik. Artinya, jika volume gas mengecil, tekanannya akan bertambah. Rumusnya adalah P₁ × V₁ = P₂ × V₂.

Diketahui volume awal 90 cm³ dan tekanan awal 1 atm, serta volume akhir 30 cm³. Dengan memasukkan angka: P₂ = (1 × 90) / 30 = 3 atm. Jadi, tekanan akhir gas meningkat karena volumenya mengecil.

Baca Juga :

10 Contoh Soal Hukum Proust beserta Pembahasannya dengan Rumus

Contoh Soal 7

Gas bervolume 2 L berada pada tekanan 0,7 atm. Setelah dikompresi hingga volumenya menjadi 0,5 L, tekanan akhirnya adalah … atm.

Jawab: 2,8 atm

Pembahasan:

Karena suhu gas tetap, hukum Boyle berlaku. Tekanan gas akan meningkat saat volumenya berkurang. Dengan rumus P₁ × V₁ = P₂ × V₂, substitusi angka: P₂ = (0,7 × 2) / 0,5 = 2,8 atm.

Penjelasan secara konsep, gas yang dikompresi menjadi lebih rapat menyebabkan partikel-partikelnya lebih sering bertumbukan, sehingga tekanan meningkat.

Contoh Soal 8

Volume awal gas adalah 150 cm³ dengan tekanan 0,8 atm. Setelah volume berubah menjadi 100 cm³, tekanan akhirnya adalah …

Jawab: 1,2 atm

Pembahasan:

Hukum Boyle menunjukkan hubungan invers antara tekanan dan volume. Saat volume berkurang dari 150 cm³ menjadi 100 cm³, tekanan gas meningkat. Dengan rumus P₂ = (P₁ × V₁) / V₂ = (0,8 × 150) / 100 = 1,2 atm.

Artinya, penurunan volume membuat molekul gas lebih rapat dan sering bertumbukan, sehingga tekanan meningkat.

Contoh Soal 9

Pada model paru-paru buatan volume udara berubah dari 250 cm³ menjadi 300 cm³. Jika tekanan akhir 1 atm, maka tekanan awalnya adalah … atm.

Jawab: 1,2 atm

Pembahasan:

Hukum Boyle berlaku di sistem ini. Volume udara bertambah dari 250 cm³ menjadi 300 cm³, sehingga tekanannya menurun. Menggunakan rumus P₁ × V₁ = P₂ × V₂ → P₁ = (P₂ × V₂) / V₁ = (1 × 300) / 250 = 1,2 atm.

Konsepnya, peningkatan volume paru-paru menurunkan tekanan udara di dalamnya, yang relevan dalam mekanisme pernapasan.

Contoh Soal 10

Pada kurva p–V, gas awalnya memiliki volume 4 L pada tekanan 1 atm. Setelah volumenya menjadi 1 L, maka tekanan akhirnya adalah … atm.

Jawab: 4 atm

Pembahasan:

Jika volume gas dikurangi, molekul gas menjadi lebih padat dan sering bertumbukan dengan dinding wadah. Dengan hukum Boyle: P₂ = (P₁ × V₁) / V₂ = (1 × 4) / 1 = 4 atm. Artinya, tekanan meningkat sebanding dengan penurunan volume.

Contoh Soal 11

Gas di dalam syringe memiliki volume 10 mL pada tekanan 1 atm. Jika volume berubah menjadi 5 mL, maka tekanan akhirnya adalah … atm.

Jawab: 2 atm 

Pembahasan:

Pengurangan volume setengahnya membuat partikel gas lebih sering bertumbukan. Menggunakan rumus: P₂ = (1 × 10) / 5 = 2 atm.

Konsepnya, mengecilnya ruang menyebabkan gaya yang ditimbulkan oleh molekul gas terhadap dinding wadah meningkat, sehingga tekanan meningkat.

Contoh Soal 12

Pada tabung U, tekanan awal gas adalah 600 mmHg dengan volume 40 cm³. Setelah volumenya berubah menjadi 30 cm³, tekanan akhirnya adalah … mmHg.

Jawab: 800 mmHg

Pembahasan:

Tekanan gas meningkat saat volume berkurang karena hubungan invers tekanan dan volume. Dengan P₂ = (600 × 40) / 30 = 800 mmHg.

Penjelasannya, berkurangnya volume membuat molekul gas lebih rapat sehingga tumbukan dengan dinding tabung meningkat, menghasilkan tekanan lebih besar.