Close Klik 2x

Tekanan Udara

Advertisement

Tekanan Udara – Pada topik sebelumnya, kalian telah mempelajari tekanan zat padat dan beberapa penerapan prinsip tekanan zat cair yaitu pada hukum Archimedes, hukum Pascal, tekanan hidrostatis dan bejana berhubungan. Pada topik ini kita akan membahas tentang tekanan udara.

Tekanan udara biasa disebut sebagai tekanan atmosfer. Pada prinsipnya, tekanan udara sama seperti tekanan pada zat cair. Tekanan udara di puncak gunung akan berbeda dengan tekanan udara di pantai. Hal ini karena di puncak gunung jumlah partikel udaranya semakin sedikit sehingga pengaruh gaya gravitasi yang dirasakan juga semakin kecil, akibatnya tekanan udaranya menjadi semakin kecil. Perubahan tekanan udara yang cukup signifikan akan terjadi ketika kita menaiki sebuah pesawat.

Semakin tinggi pesawat bergerak, maka akan semakin kecil tekanan udara luarnya. Konsekuensi dari hal ini adalah, telinga mengalami perbedaan tekanan udara yang sangat besar. Masalah ini akan sangat berbahaya terutama bagi bayi. Untuk mengatasi hal itu, seorang ibu dianjurkan untuk menyusui bayinya. Proses menyusui akan membuat pipa penghubung telinga dan kerongkongan terbuka, sehingga tekanan udara dalam telinga dapat segera disamakan dengan tekanan udara luar.

▬ Pengukuran Tekanan Udara ▬

Penelitian ini dilakukan pertama kali oleh Evangelista Torricelli (1643). Torricelli melakukan pengukuran tekanan udara menggunakan tabung sepanjang 1 meter yang diisi dengan air raksa. Setelah terisi penuh raksa, tabung tersebut dibalik dan dimasukkan ke dalam bejana yang juga berisi air raksa. Setelah dibalik, air raksa dalam tabung akan turun. Tinggi air raksa setelah dibalik adalah 76 cm dari permukaan air raksa dalam bejana. Tinggi air raksa dari tabung Torricelli ini digunakan sebagai acuan tekanan atmosfer, dan dapat dinyatakan sebagai berikut.
▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬
76 cmHg = 1 atmosfer = 105 pascal
▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬

▬ Pengaruh Ketinggian Pada Tekanan Udara ▬

Ketinggian suatu benda akan berpengaruh pada tekanan udara luarnya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa setiap kenaikkan 10 m, tekanan udara berkurang 1mmHg. Semakin tinggi suatu tempat dari permukaan air, maka semakin rendah tekanan udaranya. Pernyataan ini dapat digunakan untuk memperkirakan ketinggian suatu tempat di atas permukaan laut.
▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬
h=(10 m)(P0P1mmHg)
Keterangan:
h= ketinggian suatu tempat (m);
P0 = tekanan udara pada ketinggian 0 m; dan
P = tekanan (mmHg).
▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬

▬ Tekanan Udara dalam Ruang Tertutup ▬

Tekanan udara dalam ruang tertutup dapat diukur dengan manometer. Macam-macam manometer yaitu manometer terbuka, manometer tertutup, dan manometer Bourdon.
░ Manometer Terbuka
Alat ini berbentuk tabung U dengan dua ujung yang terbuka. Manometer ini diisi dengan zat cair yang bermassa jenis tinggi seperti raksa. Salah satu ujung tabung selalu berhubungan dengan udara luar sehingga tekanannya sama dengan tekanan atmosfer, sedangkan ujung yang lain dihubungkan dengan ruangan yang akan diukur tekanannya. Ketika salah satu ujung tabung dihubungkan dengan ruangan tersebut, ketinggian raksa pada kedua ujungnya akan berubah. Besar tekanan udara ruangan dalam tabung dirumuskan sebagai berikut.
▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬
Pudara = P0 + h
Keterangan:
Pudara = tekanan udara yang diukur (mmHg);
P0 = tekanan udara atmosfer (mmHg); dan
h = perbedaan ketinggian raksa setelah gas masuk (mm).

▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬
░ Manometer Tertutup
Prinsip kerja manometer tertutup hampir sama dengan manometer terbuka. Hanya saja, salah satu ujung tabung pada manometer tertutup, harus ditutup. Dengan demikian, perbedaan tekanan yang terjadi akibat masuknya gas dari ruangan merupakan tekanan yang dicari. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut.
▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬
Pudara = h
Keterangan:
Pudara= tekanan udara yang diukur (mmHg); dan
h = perbedaan ketinggian raksa setelah gas masuk.

▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬
░ Manometer Bourdon
Manometer ini terbuat dari logam yang digunakan untuk mengukur tekanan uap (gas) yang sangat tinggi, misalnya uap dalam pembangkit listrik tenaga uap. Di masyarakat, secara umum alat ini digunakan untuk memeriksa tekanan udara dalam ban.

▬ Hukum Boyle ▬

Penelitian yang dilakukan oleh Robert Boyle (1627-1691) bertujuan untuk mengetahui hubungan antara tekanan dan volume gas pada suhu yang konstan. Bunyi dari Hukum Boyle yaitu: “Hasil kali tekanan dan volume gas dalam ruangan tertutup adalah tetap/ konstan”. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut.
▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬
PV = konstan atau P1V1 = P2V2
▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬
Penerapan Hukum Boyle terdapat pada prinsip kerja pompa. Pompa adalah alat yang digunakan untuk memindahkan gas atau zat cair. yaitu pada pompa air, pompa udara dan pompa sepeda.

Contoh Soal

Tekanan udara suatu terukur 50 cmHg. Berapakah ketinggian suatu tempat tersebut dari air laut ?
Penyelesaian
Diketahui:
P = 50 cmHg = 500 mmHg
P0 = 760 mmHg
Ditanyakan: ketinggian suatu tempat (h) ?
Jawab:

Jadi, ketinggian tempat tersebut dari permukaan laut adalah 2600 m.

Tekanan Udara | lookadmin | 4.5