SIFAT FISIK
GAS
1. SPECIFIC
GRAVITY GAS
Adalah perbandingan
antara berat molekul gas tersebut terhadap
berat molekul udara kering pada tekanan dan temperatur yang sama. Ada dua hukum tentang specific
gravity gas, yaitu hukum efusi/difusi dari
Graham dan hukum Avogadro.
Hukum efusi/difusi menyatakan bahwa laju efusi dan difusi dua gas pada temperatur dan tekanan yang sama berbanding terbalik dengan
akar kuadrat massa jenisnya. Adapun persamaannya adalah :
v = kecepatan efusi/difusi gas
d =
densitas gas.
Hukum Avogadro mengatakan bahwa kondisi tekanan, temperatur dan
volume tertentu, massa jenis gas berbanding lurus dengan berat
molekulnya, atau secara matematis dinyatakan sebagai berikut :
M = berat molekul gas
A. FAKTOR
DEVIASI GAS
Suatu gas ideal adalah fluida yang :
1. Memiliki volume
dari molekul relatif dapat diabaikan dibandingkan
dengan volume dari
fluida secara menyeluruh.
2. Tidak memiliki gaya tarik atau gaya tolak antara sesama molekul atau antara molekul dengan dinding dari tempat dimana
gas
itu berada.
3. Semua tumbukan dari molekul elastis murni, yang berarti tidak ada kehilangan energi dalam akibat tubrukan tadi.
Dasar untuk menggambarkan
suatu gas ideal adalah hukum gas, antara lain hukum Boyle, hukum Charles dan hukum Avogadro. Dari
gabungan
antara ke tiga hukum tersebut,
didapat persamaan
kesetimbangan :
Dimana :
P = Tekanan, psia
V = Volume, cuft
T
= Temperatur, oR
n = Jumlah mol gas
R = Konstanta, 10.732 psia cuft/lb-mol oR
Faktor deviasi
gas
adalah perbandingan antara volume gas pada
keadaan tekanan dan temperatur
sebenarnya dibagi dengan volume gas pada keadaan ideal/standar.
Sehingga persamaan kesetimbangan :
Harga faktor deviasi gas tergantung dari perubahan tekanan,
temperatur atau komposisi gas. Katz dan Standing telah menghasilkan
grafik korelasi
:
yi = fraksi mol komponen i
Tci = temperatur kritis komponen ke I, oR Pci = tekanan kritis komponen ke
I,
psia
2. FAKTOR VOLUME FORMASI GAS (Bg)
Faktor volume formasi gas (Bg) didefinisikan sebagai perbandingan volume gas dalam kondisi reservoir
dengan volume gas dalam kondisi permukaan. Adapun
persamaannya penentuan factor volume formasi
gas (Bg) dengan asumsi menggunakan Tsc = 520 oR dan Psc = 14.7
psia serta Zsc = 1, maka persamaan faktor volume formasi gas (Bg)
adalah :
3. KOMPRESSIBILITAS GAS (Cg)
Kompressibilitas isothermal dari gas diukur dari perubahan volume
per
unit volume dengan perubahan tekanan pada temperatur konstan.
Adapun persamaan kompressibilitas gas adalah :
4. VISKOSITAS GAS (µg)
Viskositas adalah gesekan dalam fluida
(resistance) untuk mengalir. Jika gesekan antara lapisan fluida kecil (low viscosity), gaya
shearing yang ada akan mengakibatkan
gradien kecepatan besar
sehingga mengakibatkan fluida untuk bergerak. Jika viskositas bertambah maka masing-masing lapisan fluida mempunyai gaya gesek
yang besar pada persinggungan lapisan, sehingga kecepatan akan
menurun.
Viskositas dari fluida didefinisikan sebagai perbandingan shear force per unit luas dengan gradien kecepatan. Viskositas dinyatakan dengan Centipoise (cp).
Viscositas dari suatu gas campuran tergantung pada tekanan,
temperatur
dan
komposisi. Carr-Kobayashi-Burrows membuat
persamaan yaitu :
Dimana :
µ1 = viskositas pada tekanan 1 atm
µ = viskositas pada tekanan > 1 atm.
5. DENSITAS GAS (ρg)
Densitas gas
(ρg)
didefinisikan sebagai massa
gas per satuan
volume. Dari definisi ini kita dapat menggunakan persamaan keadaan
untuk menghitung densitas gas pada berbagai P dan T
tertentu, yaitu:
m = berat gas, lb
V = volume gas, cuft
M = berat molekul gas, lb/lb mole
P = tekanan reservoir, psia
T = temperatur, oR
R = konstanta gas = 10.73 psia cuft/lbmole oR