Perfect Gas

Dalam Aerospace Engineering, Perfect Gas (Gas Sempurna) adalah model gas yang dianggap ideal agar perhitungan aerodinamika menjadi lebih mudah. Suatu gas dapat dikategorikan sebagai perfect gas jika memenuhi asumsi berikut:

• Molekul gas dianggap sebagai titik massa yang ukurannya sangat kecil (volumenya dapat diabaikan terhadap volume wadah).
• Tidak ada gaya tarik-menarik atau tolak-menolak antarmolekul (gaya antarmolekul dapat diabaikan).
• Tumbukan antarmolekul maupun dengan dinding pembatas bersifat lenting sempurna (perfectly elastic).

Dunia aerospace sangat mengandalkan model ini karena udara atmosfer pada kondisi terbang normal (subsonik dan supersonik) perilakunya sangat mendekati kondisi ideal. Hal ini membuat persamaan mekanika fluida dan termodinamika menjadi jauh lebih mudah diselesaikan (manageable).

Contoh Penerapan:

• Analisis Aerodinamika (gaya angkat dan gaya hambat pesawat)
• Performa Mesin Jet (Jet Engine Propulsion)
• Aliran Kompresibel (Compressible Flow)
• Simulasi Dinamika Fluida Komputasional (CFD)
• Analisis Awal Reentry Orbital (Orbital Reentry Analysis sebelum memasuki fase temperatur ekstrem/disosiasi kimia)

Persamaan Keadaan Gas Sempurna

Hubungan antara tekanan ($p$), densitas ($\rho$), dan temperatur ($T$) dinyatakan dalam persamaan keadaan (equation of state) berikut:

$p=\rho RT$

Di mana $R$ adalah Konstanta Gas Spesifik (specific gas constant). Nilai $R$ ini berbeda-beda tergantung pada jenis dan komposisi kimia gasnya. Khusus untuk udara normal, nilai konstanta yang digunakan adalah:

• Satuan SI: $R=287\text{ J/(kg}\cdot \text{K)}$
• Satuan Inggris: $R=1716\text{ ft}\cdot \text{lb/(slug}{\cdot }^{\circ }\text{R)}$