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 :
………………………………………………….. (1-1)
Dimana :
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 :
…………………………………………………. (1-2)
Dimana :
M = berat molekul gas

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 :

..................................................................... (1-3)

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 :
………………………………………………. (1-4)
Harga faktor deviasi gas tergantung dari perubahan tekanan, temperatur atau komposisi gas. Katz dan Standing telah menghasilkan grafik korelasi :
Z = f (Ppr, Tpr) ................................................. (1-5)
Dimana :
Ppr = P/Ppc
Tpr = T/Tpc
Tpc = Σ yi. Tci,
Ppc = Σyi. Pci.
Dimana :
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 :

…………………………………... (1-6)

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 :
- Gas ideal : ……………………. (1-7)
- Gas nyata : .............................. (1-8)

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 :

…………………………………………. (1-9)
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:
………………………………………….. (1-10)
dimana :
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