Jika tekanan gas dalam ruang tertutup lebih kecil daripada tekanan gas dalam pipa

Full PDF PackageDownload Full PDF Package

This Paper

A short summary of this paper

37 Full PDFs related to this paper

Download

PDF Pack

Kamu pasti pernah mendengar atau melihat wisata balon udara yang menawarkan cara menikmati panorama alam yang tidak biasa dari ketinggian? Tapi tahukah kamu jika balon udara bisa terbang karena menerapkan prinsip tekanan gas? Dimana, tekanan gas ini terjadi ketika massa jenis suatu benda lebih kecil dari pada massa jenis udara di sekitarnya maka akan menyebabkan benda tersebut terbang.

Pada dasarnya udara di sekitar balon udara memiliki massa jenis yang lebih besar daripada massa jenis dari balon udara itu sendiri, sehingga balon udara dapat terbang dengan bebas. Massa jenis balon dapat dikendalikan dengan memanfaatkan perubahan temperatur, yang dapat diatur dengan menggunakan pembakar yang ada di bawah lubang balon udara.

Saat pembakar memanaskan udara dalam balon, maka berat balon akan menjadi lebih kecil dari gaya ke atas sehingga balon dapat terbang. Namun, untuk turun kembali maka pemanasan udara dikurangi sehingga suhu pada balon menurun.

Tekanan Gas Terbuka (Atmosfer)

Bumi dikelilingi oleh lapisan udara yang disebut atmosfer. Atmosfer juga memberikan tekanan ke bumi yang disebut tekanan atmosfer. Besar dari tekanan atmosfer adalah 100.000 Pascal. Peralatan yang digunakan untuk mengukur tekanan atmosfer disebut barometer.

Baca juga: Volume Gas Pada Keadaan Bukan Standar

Pada tahun 1643, Evangelista Torricelli merancang barometer air raksa sederhana untuk mengukur tekanan atmosfer. Hasilnya adalah besar tekanan atmosfer adalah 105 Pascal yang sama dengan 76 cmHg. Setiap ketinggian naik 10 m dari permukaan laut, tekanan udara rata-rata akan berkurang 1 mmHg.

Tekanan Gas Tertutup

Teori ini dicetuskan oleh Robert Boyle. Hasil kali tekanan dan volume gas dalam ruang tertutup akan selalu tetap jika suhu tidak berubah. Hukum Boyle memiliki persamaan sebagai berikut :

P1.V1=P2.V2

Keterangan :

P1        = Tekanan udara awal

P2        = Tekanan udara akhir

V1        = Volume udara awal

V2        = Volume udara akhir

Alat untuk mengukur tekanan gas pada ruang tertutup disebut manometer. Saat tekanan gas yang diukur lebih kecil dari tekanan atmosfer, maka tekanan gas akan sama dengan tekanan atmosfer dikurang selisih tinggi raksa pada pipa U begitupun sebaliknya. Adapun rumus dari  ini adalah :

Pgas.Patm.h

Keterangan :

Pgas     = Tekanan udara yang diukur

Patm    = Tekanan atmosfer

H         = Perbedaan ketinggian air raksa setelah gas masuk

+          = Apabila tinggi kolom udara lebih tinggi daripada kolom tabung

–           = Apabila tinggi kolom udara lebih rendah daripada kolom tabung

Dalam kehidupan sehari-hari, gas sangat dibutuhkan manusia dalam beragam aktivitasnya, mulai dari memasak hingga kebutuhan pembangkit. Meskipun bentuk gas akan sulit terlihat namun akan mudah sekali dikenali wujudnya dengan bau yang khas. Ada banyak penelitian tentang gas yang dilakukan sejak berabad-abad silam, salah satunya adalah oleh Robert Boyle, yang kemudian melahirkan Hukum Boyle.

Hukum Boyle dicetuskan oleh ilmuwan asal Inggris ini pada tahun 1662, mengacu kepada hasil eksperimennya yang berhasil mengemukakan hukum gas pertama ini. Dimana, hukum Boyle ini merupakan hukum fisika yang menjelaskan bagaimana kaitannya antara tekanan dan volume suatu gas.

Pada hukum Boyle tercetuslan mengenai teori tekanan gas pada ruang tertutup yang disimpulkan “bahwa hasil kali tekanan dan volume gas dalam ruang tertutup akan selalu tetap jika suhu tidak berubah”. Adapun, hukum Boyle ini memiliki persamaan sebagai berikut

P1.V1 = P2.V2

Penjelasan :

P1 = Tekanan udara awal ; P2 = Tekanan udara akhir

V1 = Volume udara awal ; V2 = Volume udara akhir

Disamping itu, kita bisa menjumpai beberapa contoh alat-alat yang bekerja berdasarkan hukum Boyle pada kehidupan sehari-hari, seperti pompa sepeda, alat suntik, dan lain sebagainya.

Manometer

Disamping itu, ada alat yang digunakan untuk mengukur tekanan gas pada ruang tertutup yang biasa disebut manometer. Alat ini berbentuk hurup U yang kedua ujungnya terbuka, dimana salah satu ujung tabung selalu dihubungkan dengan udara luar supaya tekanannya sama dengan tekanan atmosfer. Sedangkan ujung yang lain dihubungkan dengan ruangan yang akan diukur tekanannya.

(Baca juga: Memahami Hukum Kekekalan Massa)

Saat tekanan gas yang diukur lebih kecil dari tekanan atmosfer, maka tekanan gas akan sama dengan tekanan atmosfer dikurang selisih tinggi raksa pada pipa U, begitupun sebaliknya. Dimana, tekanan gas ini dapat dihitung dengan rumus Pgas = Patm  ±  h.

Keterangan :

Pgas = Tekanan udara yang diukur ; Patm = Tekanan atmosfer

h = Perbedaan ketinggian air raksa setelah gas masuk

+ = Apabila tinggi kolom udara lebih tinggi daripada kolom tabung

_ = Apabila tinggi kolom udara lebih rendah daripada kolom tabung

Ayu Ma'as Kamis, 21 April 2022 | 11:00 WIB

Pemandangan balon udara yang terbang di angkasa.