Tekanan Pada Gas

Tekanan pada gas berbeda untuk ruangan terbuka dan ruangan tertutup. Tekanan udara adalah gaya per satuan luas yang bekerja pada suatu bidang oleh gaya berat kolom udara yang berbeda di atasnya. Tekanan udara di pegunungan lebih rendah dibanding di daerah pantai.

Tekanan Pada Gas Dalam Ruang Terbuka

Tekanan pada gas dalam ruang terbuka lebih akrab disebut dengan tekanan udara yang didefinisikan sebagai gaya per satuan luas yang bekerja pada suatu bidang oleh gaya berat kolom udara yang berada di atasnya. Tekanan udara diukur menggunakan alat yang disebut barometer. Alat ini pertama kali dibuat secara sederhana oleh Evangista Torricelli (1608-1647). Saat ini, terdapat 4 macam barometer, yaitu barometer raksa sederhana (sesuai yang dibuat oleh Torricelli), barometer Foertin (barometer raksa yang dapat mengukur tekanan udara sampai dengan ketelitian 0,01 cmHg), barometer aneroid (barometer kering tanpa zat cair), dan barometer air (barometer yang menggunakan air sebagai pengganti raksa). Adanya perbedaan tekanan udara di suatu tempat dapat menimbulkan angin. Angin bertiup dari daerah yang tekanan udaranya tinggi ke daerah yang tekanannya lebih rendah. Pengaruh tekanan udara dapat dirasakan pada beberapa peristiwa, di antaranya:

1. Ketika memasak air, di pegunungan akan lebih cepat mendidih dibandingkan memasak air di pantai. Hal ini disebabkan tekanan udara di pegunungan lebih rendah daripada di pantai sehingga gas oksigennya pun lebih rendah.
2. Ketika kita pergi ke daerah yang lebih tinggi (misalnya dari pantai ke pegunungan), pada ketinggian tertentu kita akan merasakan dengungan di telinga kita. Hal ini disebabkan oleh selaput gendang telinga yang lebih menekuk keluar pada tekanan udara yang lebih rendah.
3. Pada tekanan udara tinggi, suhu terasa dingin, tetapi langit cerah. Sebaliknya, saat tekanan udara rendah, dapat dimungkinkan terjadinya hujan, bahkan badai. Ketiga peristiwa di atas memberikan gambaran bahwa tekanan udara memiliki hubungan yang cukup erat dengan ketinggian suatu tempat. Hal ini ternyata telah dibenarkan melalui suatu penelitian yang dilakukan para ahli. Hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa setiap kenaikkan 10 m, tekanan udara berkurang 1mmHg sehingga makin tinggi suatu tempat dari permukaan air, makin rendah tekanan udaranya. Pernyataan ini dapat digunakan untuk memperkirakan ketinggian suatu tempat di atas permukaan
   laut, asalkan tekanan udara di sekitarnya diketahui.

Tekanan Pada Gas Dalam Ruang Tertutup

Ilustrasi yang akan mudah membantumu memahami materi ini adalah tekanan pada balon gas yang telah diisi udara, kemudian perlahan-lahan kamu buat beberapa lubang pada balon tersebut. Setelah itu, kamu tekan balon dan rasakan tekanan gas yang keluar dari masing-masing lubang.

Alat Ukur Tekanan Pada Gas

Jika dalam tekanan udara digunakan barometer untuk mengukurnya, maka tekanan pada gasdalam ruang tertutup dapat diukur menggunakan manometer. Ada tiga macam manometer, yaitu manometer terbuka, manometer tertutup, dan manometer bourdon.

Manometer Terbuka

Alat ini berbentuk tabung U yang kedua ujungnya terbuka. Tabung ini diisi dengan zat cair (biasanya raksa karena mempuyai massa jenis tinggi). Salah satu ujung tabung selalu berhubungan dengan udara luar sehingga tekanannya sama dengan tekanan atmosfer. Ujung yang lain dihubungkan dengan ruangan yang akan diukur tekanannya. Saat ujung tabung dihubungkan dengan ruangan, ketinggian raksa pada kedua ujungnya akan berubah.

Besar tekanan gas ruangan yang menyebabkan ketinggian raksa dapat berubah dapat dihitung dengan rumus :

P_gas = (P_o + h)

dengan:

P_gas = tekanan udara yang diukur (mmHg)
P_o = tekanan udara atmosfer (mmHg)
h = perbedaaan ketinggian raksa setelah gas masuk (mm)

Manometer Tertutup

Prinsip kerja manometer tertutup hampir sama dengan manometer terbuka. Hanya saja, jika pada manometer terbuka, salah satu ujungnya terhubung dengan udara luar sehingga pada manometer ini ujung tersebut ditutup. Dengan demkian, perbedaan tinggi yang terjadi akibat masuknya gas dari ruangan yang akan diukur tekanannya secara langsung menunjukkan tekanan udara ruangan tersebut. Secara matematis dapat ditulis :

P_gas = h

dengan:

P_gas = tekanan udara yang diukur (mm Hg)
h = perbedaaan ketinggian raksa setelah gas masuk

Manometer Bourdon

Manometer ini terbuat dari logam (bahannya bukan zat cair) yang digunakan untuk mengukur tekanan uap (gas) yang sangat tinggi, seperti uap dalam pembangkit listrik tenaga uap. Di masyarakat, secara umum alat ini digunakan untuk memeriksa tekanan udara dalam ban oleh para penambal ban.

Manometer bourdon adalah salat satu alat ukur yang dapat digunakan untuk mngukur tekanan pada gas.