Tekanan gas dapat diukur menggunakan alat ukur barometer atau manometer. Penggunaan barometer lebih sering digunakan untuk menghitung ketinggian tempat dari keterangan tekanan udara. Sementara manometerbanyak digunakan secara luas pada audit energi untuk mengukur perbedaan tekanan di dua titik yang berlawanan.
Ada dua jenis mamometer yaitu manometer terbuka dan tertutup yang memiliki cara kerja yang sama. Hanya saja, tekanan gas manometer tertutup tidak mendapat pengaruh tekanan udara di atmosfer. Sementara pada manometer terbuka, tekanan udara di atmosfer memberikan pengaruh dalam cara kerjanya.
Selain manometer terbuka dan manometer tertutup, terdapat juga manometer Bourdon yaitu alat ukur tekanan gas yang terbuat dari logam dan dilengkapi dengan penunjuk besar tekanan gas. Sehingga, dalam penggunaan manometer Bourdon tidak membutuhkan persamaan dalam menentukan besarnya tekanan gas. Cara menggunakan manometer Bourdon cukup dilakukan dengan melihat besar tekanan gas yang ditunjuk oleh jarum.
Manometer tertutup memiliki bagian yang tidak terhubung dengan atmosfer, Gambaran manometer tertutup diberikan seperti pada gambar berikut.
Tekanan gas/udara pada ruang terbuka diukur dengan manometer terbuka dengan mempertimbangkan pengaruh tekanan atmosfer lingkungan. Rumus pengkuruan tekanan udara di ruang terbuka ddimuat dalam halaman manometer terbuka.
Sementara manometer tertutup digunakan untuk mengukur tekanan gas dalam keadaan tertutup. Bagaimana cara pengukuran tekanan gas manometer tertutup? Sobat idschool dapat mencari tahu bagaimana cara mengukur tekanan gas manometer tertutup melalui ulasan di bawah.
Table of Contents
Apa Itu Manometer Tertutup?
Manometer tertutup berbentuk tabung pipa U dengan ujung satu pada tabung U dihubungkan pada ruangan dengan tekanan gas yang akan diukur dan satu ujung lainnya ditutup. Dengan demikian akan menyebabkan perbedaan tinggi yang terjadi menunjukkan tekanan udara ruangan tersebut
Manometer tertutup biasanya digunakan untuk mengukur tekanan gas yang lebih tinggi dari 1 atm. Sedangkan untuk besar tekanan yang kurang dari 1 atm, biasanya digunakan manometer terbuka.
Prinsip kerja manometer tertutup dapat dilihat melalui ilustrasi manometer tertutup di atas. Sebuah manometer tertutup berbentuk U diisi zat cair sehingga pada kedua sisi tabung U tersebut memiliki ketinggian yang sama pada kedua sisinya.
Setelah manometer tertutup tersebut disambungkan pada sebuah ruangan berisi gas dengan besar tekanan tertentu. Tinggi sisi pada salah satu tabung berbentuk U akan mengalami perubahan. Kondisi ini terjadi karena gas di dalam ruangan tertutup tersebut memiliki besar tekanan.
Baca Juga: Barometer – Alat Ukur Tekanan Udara
Rumus Tekanan Gas Manometer Tertutup
Pada manometer tertutup, tekanan gas atau tekanan udara bebas pada atmosfer terlibat. Namun, pada manometer tertutup terdapat tekanan udara yang menempati ruang kosong pada manometer tertutup. Sehingga, persamaan untuk menghitung tekanan gas pada manometer tertutup diberikan seperti pada persamaan berikut.
Jika zat cair yang digunakan pada manometer tertutup adalah air, maka persamaan yang berlaku untuk menghitung tekanan gas pada manometer tertutup adalah sebagai berikut.
Guna menambah pemahaman sobat idschool mengenai materi manometer tertutup, perhatikan contoh soal cara menghitung tekanan gas pada manometer tertutup beserta dengan pembahasannya berikut.
Baca Juga: Cara Konversi Suhu
Contoh Soal dan Pembahasan
Beberapa contoh soal di bawah dapat sobat idschool gunakan untuk menambah pemahaman bahasan di atas. Setiap contoh soal tekanan gas manometer tertutup yang diberikan dilengkapi dengan pembahasannya. Sobat idschool dapat menggunakan pembahasan tersebut sebagai tolak ukur keberhasilan mengerjakan soal. Selamat Berlatih!
Contoh 1 – Soal Tekanan Gas Monometer Tertutup
Sebuah manometer tertutup berisi raksa dengan tekanan udara pada sisi U sama dengan 48 cmHg. Manometer tersebut dihubungkan dengan wadah tertutup berisi gas. Jika didapat selisih ketinggian raksa dikedua kaki manometer adalah 12 cm maka tekanan gas yang di ukur adalah ….
A. 36 cmHg
B. 60 cmHg
C. 72 cmHg
D. 120 cmHg
Pembahasan:
Nilai-nilai besaran yang diinformasikan pada soal sesuai dengan daftar berikut.
- Tekanan udara pada sisi U: pu = 48 cmHg
- Selisih ketinggian raksa dikedua kaki manometer: h = 12 cm
Menghitung tekanan gas yang di ukur:
pgas = Pu + h
pgas = 48 + 12 = 60 cmHg
Jadi, tekanan gas yang di ukur adalah 60 cmHg.
Jawaban: B
Contoh 2 – Soal Tekanan Gas Monometer Tertutup
Sebuah manometer tertutup memiliki tekanan udara pada sisi tabung U yang kosong dengan besar 40 cmHg. Manometer tersebut dihubungkan pada sebuah ruang berisi gas dengan besar tekanan gas sama dengan 50 cmHg. Selisih ketinggian air raksa pada manometer tersebut adalah ….
A. 90 cm
B. 45 cm
C. 30 cm
D. 10 cm
Pembahasan:
Kondisi manometer yang sesuai pada soal yang diberikan di atas adalah seperti gambar berikut.
Menghitung selisih ketinggian air raksa:
pgas = pu + h
50 = 40 + h
h = 50 – 40 = 10 cm
Jadi, selisih ketinggian air raksa pada manometer tersebut adalah 10 cm.
Jawaban: D
Demikianlah tadi ulasan materi tekanan gas manometer tertutup yang meliputi bahasan apa itu manometer tertutup, bagaimana rumus tekanan gas manometer tertutup, dan contoh cara menentukan tekanan gas manometer tertutup. Terima kasih sudah mengunjungi idschool(dot)net, semoga bermanfaat.
Baca Juga: Rumus Massa Jenis