Tekanan

Disusun oleh:1. Aldi Faturrahman

2. Andzany Putri Yuslianata3. Arip Rahman Hakim

4. Berlin Richard Simanjuntak5. Erinna Nidya Desideria

6. Farida Fitri Ramdani7. Fauzan Fikri

8. Rifqi Nugraha9. Risky Maharani Hutagalung

Macam-macam Tekanan

1. Tekanan Hidrostatis2. Tekanan Udara

a. Tekanan Fluidab. Tekanan Atmosferc. Tekanan Vakum

Tekanan Hidrostatis• Tekanan Hidrostatis adalah tekanan yang terjadi di

bawah air. Tekanan ini terjadi karena adanya berat air yang membuat cairan tersebut mengeluarkan tekanan. Tekanan sebuah cairan bergantung pada kedalaman cairan di dalam sebuah ruang dan gravitasi juga menentukan tekanan air tersebut.

• Hubungan ini dirumuskan sebagai berikut: "P = ρgh" dimana ρ adalah masa jenis cairan, g (10 m/s2) adalah gravitasi, dan h adalah kedalaman cairan. h dihitung dari permukaan air menuju ke kedalaman benda.

Tekanan Udara

Atmosfer adalah lapisan yang melindungi bumi. Lapisan ini meluas hingga 1000 km ke atas bumi dan memiliki massa 4.5 x 1018 kg. Massa atmosfer yang menekan permukaan inilah yang disebut dengan tekanan atmosferik. Tekanan atmosferik di permukaan laut adalah 76 cmHg.

Tekana Fluida• Tekanan pada suatu permukaan akibat berat fluida• p = = = = • V = Volume Fluida = A x H• A = Luas permukaan tekan Fluida• H = Tinggi kolom fluida• Sehingga : • p = = ρ g H• Besarnya tekanan fluida yang ditunjukkan oleh alat ukur tekanan

disebut tekanan gage atau pgage • Tekanan yang terukur mulai dari kondisi p = 0 dinamakan tekanan

absolute (pabs)• pabs = patm + pgage

Tekanan Atsmosfer• Tekanan atmosfer (Patm) adalah tekanan udara yang bekerja pada suatu daerah.pgage = pabs - patm

Atmosfer pada permukaan bumi terdiri dari udara dan gas-gas lainnya.Tekanan pada suatu titik pada permukaan bumi disebabkan oleh berat udara terhadap suatu luasan.Karena ketinggian suatu titik pada permukaan bumi bervariasi, tekanan atmosfer pada setiap titik ketinggian pada permukaan bumipun berbeda.Titik pengukuran terhadap pada permukaan bumi mengacu pada permukaan laut yang tingginya merata di seluruh permukaan bumi• Tekanan Atmosfer standarTekanan atmosfer dipengaruhi juga oleh temperatur.Semakin tinggi temperatur atmosfer densitas udara akan menurun, dan tekanan atmosfer akan menurun.Akibat fluktuatif tekanan atmosfer terhadap ketinggian dan temperatur pada permukaan diperlukan acuan ketinggian dan temperatur udara Tekanan atmosfer standar = 101,325 [kPa] pada sea level , temperatur 15 [°C] dan g = 9,80665 m/s².

Tekanan Vakum

Tekanan gas di bawah tekanan atmosfer disebut tekanan vacum• Pvac = Patm - Pabs

Alat Ukur Tekanan

a. Manometer1. Manometer raksa ujung terbuka

Prinsip Kerja Manometer Raksa Ujung Terbuka

Prinsip kerja manometer adalah sebagai berikutGambar a. Merupakan gambaran sederhana manometer tabung U yang diisi cairan setengahnya, dengan kedua ujung tabung terbuka berisi cairan sama tinggi.Gambar b. Bila tekanan positif diterapkan pada salah satu sisi kaki tabung, cairan ditekan kebawah pada kaki tabung tersebut dan naik pada sisi tabung yang lainnya. Perbedaan pada ketinggian, “h”, merupakan penjumlahan hasil pembacaan diatas dan dibawah angka nol yang menunjukkan adanya tekanan.Gambar c. Bila keadaan vakum diterapkan pada satu sisi kaki tabung, cairan akan meningkat pada sisi tersebut dan cairan akan turun pada sisi lainnya. Perbedaan ketinggian “h” merupakan hasil penjumlahan pembacaan diatas dan dibawah nol yang menunjukkan jumlah tekanan vakum.

2. Manometer Raksa Ujung Tertutup

Manometer ini pada prinsipnya sama dengan manometer ujung terbuka, tetapi digunakan untuk mengukur tekanan ruangan lebih dari 1 atmosfer. Sebelum digunakan, tinggi permukaan raksa sama dengan tekanan di dalam pipa tertutup 1 atmosfer. Jika selisih tinggi permukaan raksa pada kedua pipa adalah Δh cm, maka tekanan ruang tersebut sebesar :

P₂ = (P₁+Δh) cmHg

Kteterangan : P₁ : tekanan udara mula-mula dalam pipa Dh : selisih tinggi permukaan raksa kedua pipa P₂ ; besarnya tekanan udara yang diukur

Prinsip Kerja Manometer Raksa Ujung Tertutup

• Manometer raksa tertutup memiliki salah satu ujung tertutup. Ujung yang terbuka dihubungkan ke suplai gas. Pipa U diisi raksa dan ruang diatas permukaan raksa pada pipa tertutup adalah vakum. Jika gas tidak memiliki tekanan atau tekanan=0, maka permukaan raksa pada kedua kaki sama tinggi. Namun jika gas memiliki tekanan, maka permukaan raksa pada ujung tertutup akan naik dan lebih tinggi h mmHg daripada permukaan raksa yang kakinya berhubungan dengan suplai gas. Rumus:

• P gas= h mmHg

Manometer Bourdon/Manometer Logam

Manometer baourdon digunakan sebagai pengganti manometer raksa dalam menghitung tekanan uap pada boiler (ruang untuk memasak air sampai menjadi uap pada PLTU).Cara kerja manometer ini didasarkan pada plat logam yang bergerak naik turun bila ada perubahan tekanan. Gerak ujung plat logam diterusakan oleh jarum jam penunjuk skala. Beberapa manometer logam antara lain manometer Bourdon, manometer Shaffer Budenberg, dan manometer ban.

Manometer Mac LeodManometer mac leod digunakan untuk mengukur tekanan udara yang lebih kecil dari 1 mmHg. Cara kerja manometer ini pada prinsipnya sama seperti manometer raksa ujung tertutup. Jika selisih tinggi raksa di pipa S dengan pipa E adalah Δh cmHg, maka tekanan yang terukur sebesar

P = 1 / 10.000 x Δh cmHg

Barometer1. Barometer Air Raksa Barometer air raksa terbuat

dari tabung kaca lurus yang disegel pada salah satu ujungnya.

Ujung tabung yang terbuka diletakkan tegak dalam semacam piring (dikenal pula sebagai reservoir) yang diisi dengan air raksa.Barometer air raksa mengukur tekanan atmosfer dengan menyeimbangkan berat merkuri dengan berat udara di sekitarnya.Bagian kosong di tabung bagian atas menciptakan efek vakum.Level air raksa dalam tabung akan naik saat berat merkuri lebih kecil dibandingkan dengan tekanan atmosfer di sekitarnya.Sebaliknya, ketika air raksa memiliki berat lebih besar dari tekanan atmosfer, level air raksa dalam tabung akan turun

Barometer air

Barometer air – juga dikenal sebagai termometer Goethe – terdiri dari wadah kaca tertutup yang setengah terisi air dan semacam cabang kecil (cerat).Cerat kaca terhubung ke wadah kaca. Karena saling terhubung, cerat dan wadah kaca akan terisi air.Ketika tekanan atmosfer rendah, level air pada cerat perlahan akan naik melebihi permukaan air dalam wadah kaca.Bila level air di cerat turun, hal ini berarti tekanan atmosfer berubah menjadi lebih tinggi.

Barometer aneroidBarometer aneroid merupakan instrumen digital yang mengukur tekanan atmosfer dengan muatan listrik.Barometer aneroid terdiri atas cakram atau kapsul yang terbuat dari lembaran tipis logam.Logam tersebut memiliki dua strip logam kecil pada kedua sisi interiornya. Strip logam ini dihubungkan dengan arus listrik.Saat tekanan udara naik atau turun, logam akan ikut memuai atau menciut.Ketika logam memuai atau menciut, jarak antara dua strip logam dan waktu kontak dengan arus listrik juga akan bervariasi.Barometer lantas mengukur panjang muatan listrik dan mengkonversinya menjadi pembacaan tekanan udara

BarografBarograph merupakan alat yang digunakan untuk mengetahui tekanan udara yang direkam pada kerta pias. Pada umumnya barograph berupa barometer aneroid. Alat ini memberikan rekaman grafik yang kontinyu dari tekanan udara sekitar.

Dasar kerja barograph adalah perubahan tekanan udara permukaan logam tipis, dan perubahan ini diteruskan secara mekanik dengan pena yang bergerak di atas kertas yang menempel pada sebuah drum. Drum perekam digerakkan secara presisi baik menggunakan mekanisme jarum jam manual maupun jarum jam battery. Hasil rekamannya disebut barogram.

Pengukuran yang tepat dan pengawasan berkesinambungan terhadap tekanan udara ini penting dan bermanfaat untuk bandara, pemantauan cuaca, rumah sakit, laboratorium, industri dan perkiraan cuaca pertanian.