Cara Mengukur Tekanan Gas pada Manometer Terbuka

By | January 31, 2020

Gas tersusun atas partikel yang kerapatannya sangat jauh dan tidak beraturan. Susunan partikel yang demikian membuat gas mampu bergerak dengan bebas dalam wadahnya. Pada ruangan tertutup yang sempit, besar tekanan gas akan berbeda dari pada ruangan yang luas. Tekanan gas dapat diukur melalui sebuah alat ukur yang disebut manometer. Bagaimana cara mengukur tekanan gas menggunakan manometer terbuka? Melalui halaman ini, sobat idschool dapat mencari tahu jawabannya.

Sebelum ke bahasan cara menghitung tekanan gas dengan manometer, kenali manfaat perbedaan tekanan gas atau udara dalam kehidupan sehari – hari. Perbedaan tekanan gas atau udara dimanfaatkan untuk berbagai kegiatan sehari – hari, seperti mengisi obat ke dalam alat suntik, terjadinya peristiwa angin darat dan angin laut yang dimanfaatkan nelayan untuk berlayar, dan berbagai peristiwa lainnya. Untuk mendapatkan manfaat yang lebih dari tekanan gas, tentunya perlu mengetahui besar tekanan suatu gas, bukan? Melalui halaman ini sobat idschool dapat mencari tahu bagaimana caranya.

Sebelumnya, kenali dulu apa itu manometer terbuka? Kemudian sobat idschool dapat mencari tahu bagaimana cara menghitung tekanan gas dengan manometer terbuka. Jangan lewatkan juga contoh soal menghitung tekanan gas menggunakan manometer terbuka beserta dengan pembahasannya pada akhir bagian ini. Selamat belajar.

Apa Itu Manometer Terbuka?

Selain manometer, terdapat alat ukur tekanan udara yang disebut barometer. Apakah kedua alat ukur ini sama? Tentu saja berbeda. Lalu apa perbedaan barometer dan manometer?

Barometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur tekanan udara, pada umumnya digunakan dalam peramalan cuaca, dimana tekanan udara yang tinggi menandakan cuaca yang baik sedangkan tekanan udara rendah menandakan kemungkinan akan terjadi cuaca buruk.

Sedangkan manometer adalah alat yang digunakan secara luas pada audit energi untuk mengukur perbedaan tekanan di dua titik yang berlawanan. Manometer sendiri sebenarnya terdiri atas dua bahasan karena jenis manometer yang berbeda, seperti manometer terbuka, manometer tertutup, dan manometer Bourdon.

Manometer terbuka dan tertutup memiliki prinsip kerja yang sama. Perbedaan terletak pada manometer tertutup dengan salah satu ujung dari tabungnya dibuat tertutup. Sedangkan pada manometer terbuka salah satu ujungnya dibiarkan terbuka dan berhubungan dengan udara bebas di atmosfer.

Untuk manometer Bourdon tidak ada persamaan yang digunakan, karena manometer Bourdon merupakan alat yang dilengkapi jarum penunjuk besar tekanan gas. Manometer Bourdon terbuat dari logam dan digunakan untuk mengukur tekanan udara (berupa uap) yang sangat tinggi, seperti uap pada pembangkit listrik tenaga uap (PLTU). Selain itu, manometer Bourdon juga dapat digunakan untuk memeriksa tekanan udara dalam ban.

Pada bahasan ini, fokus bahasan akan berada pada cara menghitung tekanan gas pada manometer terbuka. Sedangkan bahasan untuk tekanan gas dengan barometer dan tekanan gas pada manometer tertutup tidak akan dibahas melalui halaman ini.

Manometer terbuka adalah alat ukur yang dibuat dari sebuah tabung U yang diisi dengan zat cair. Salah satu sisi tabung U dihubungkan dengan udara terbuka dan satu sisi tabung lainnya dihubungkan dengan gas yang berada pada ruangan tertutup dan akan dicari tahu besar tekanannya. Manometer raksa terbuka dipakai untuk mengukur tekanan gas yang besarnya kurang lebih dari 1 atm.

Cara Menghitung Tekanan Gas dengan Manometer

Perhatikan ilustrasi manometer terbuka yang menunjukkan adanya perbedaan tekanan gas di atas.

Sebuah tabung berbentuk U diisi oleh zat cair dan kedua ujung tabungnya dibiarkan berhubungan dengan udara atau gas yang sama. Awalnya, ketinggian air pada sisi kedua tabung berbentuk U memiliki tinggi yang sama. Selanjutnya, sebuah kotak berisi gas yang berbeda dihubungkan dengan tabung berbentuk pipa U tersebut. Perhatikan baik – baik bahwa ketinggian air pada tabung berbentuk U akan mengalami perbedaan pada kedua sisinya.

Mengapa kondisi ini bisa terjadi?

Saat dihubungkan ke sebuah kotak berisi gas memiliki tekanan berbeda, gas dengan tekanan berbeda tersebut akan menekan tabung pada sisi yang dihubungkan dengannya. Hal ini menyebabkan terjadinya perbedaan ketinggian zat cair pada tabung berbentuk U. Selisih ketinggian zat cair merupakan selisih tekanan gas dengan tekanan udara luar.

Bagaimana cara mengetahui besar tekanan gas pada sebuah kotak tertutup tersebut? Untuk menjawabnya, sobat idschool perlu mengetahui persamaan yang berlaku pada cara menghitung tekanan gas dengan manometer terbuka pada ulasan di bawah.

Rumus Tekanan Gas – Manometer Terbuka

Persamaan yang diberikan pada halaman ini berlaku untuk manometer terbuka.

Persamaan yang digunakan untuk mendapatkan besar tekanan gas pada manometer terbuka dipengaruhi oleh jenis zat cair yang digunakan pada tabung berbentuk pipa U. Biasanya ada dua jenis zat cair yang digunakan yaitu air raksa dan air. Bagaimanakah persamaan yang digunakan untuk menentukan besar tekanan gas?

Berikut ini adalah persamaan yang digunakan untuk menghitung tekanan gas dengan manometer terbuka bila tabung berbentuk U diisi raksa.

Rumus Tekanan Gas Menggunakan Manometer Terbuka

Sedangkan saat zat cair yang digunakan adalah air, maka persamaan untuk menentukan tekanan gas manometer terbuka menjadi seperti berikut.

Rumus Manometer Terbuka

Untuk menambah pemahaman sobat idschool terkait cara menghitung tekanan gas menggunakan manometer terbuka, perhatikan beberapa contoh soal beserta pembahasannya yang akan diberikan pada ulasan di bawah.

Baca Juga: Cara Kerja Elektroskop

Contoh Soal Mengukur Tekanan Gas Menggunakan Manometer Terbuka

Contoh 1 – Soal Tekanan Gas Menggunakan Manometer

Perhatikan gambar manometer raksa terbuka di bawah ini!

Contoh Soal Menghitung Tekanan Gas dengan Manometer

Besarnya tekanan gas adalah … cmHg.
A. 69
B. 78
C. 72
D. 81

Pembahasan:

Berdasarkan informasi yang diberikan pada soal diketahui seperti berikut.

  • Tekanan udara luar = po = 75 cmHg
  • Selisih ketinggian = h = 6 cm

Menghitung tekanan gas:

pgas = po + h
pgas = 75 + 6
pgas = 81 cmHhg

Jadi, besar tekanan gas adalah 81 cmHg.

Jawaban: D

Demikianlah tadi ulasan materi mengenai cara mengukur tekanan gas menggunakan manometer terbuka. Meliputi bahasan apa itu manometer, rumus tekanan gas, dan contoh soal mengukur tekanan gas menggunakan manometer terbuka. Terimakasih sudah mengunjungi idschool(dot)net, semoga bermanfaat.

Baca Juga: Rumus Tekanan pada Benda Padat dan Tekanan Hidrostatis