TEKANAN GAS

Pengertian

Tekanan zat gas dalam bahasa sehari – hari sering disebut dengan tekanan udara. Bumi kita ini diselimuti oleh lapisan udara, seperti yang sudah kita ketahui udara mempunyai berat. Dan berat udara dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi. Karena udara mempunyai berat maka udara juga memiliki tekanan.

Tekanan ialah satuan fisika untuk menyatakan bahwa gaya (F) per satuan luas (A). Satuan tekanan sering dipakai untuk mengukur kekuatan dari suatu cairan atau gas. Satuan tekanan dapat dihubungkan dengan menggunakan satuan volume dan suhu.

Hukum Tekanan Zat Gas

Seorang ahli Fisika berkebangsaan Inggris bernama Robert Boyle (1627-1691) melakukan percobaan pemampatan udara. Hasil percobaan menyatakan bahwa :

“Hasil kali tekanan dan volume gas dalam ruang tertutup selalu tetap, asalkan suhu gas tidak berubah”

Pernyataan tersebut dikenal dengan Hukum Boyle. Hukum Boyle dapat ditulis dalam bentuk rumus berikut ini :

p.V = c

Keterangan :
P adalah tekanan
V adalah volume
c adalah bilangan tetap (konstanta)
Karena p.V=c, berarti

p1.V1 = p2.V2

Keterangan :
p1 adalah tekanan udara mula-mula
V1 adalah volume udara mula-mula
p2 adalah tekanan udara akhir
V2 adalah volume udara akhir

Rumus Tekanan Zat Gas

Untuk menghitung tekanan zat gas pada ketinggian tertentu digunakan persamaan sebagai berikut ini :

h= (76 cmHg- Pbar) x100 m
Pgas = (Pbar ± h) cmHg

Dimana :
Pgas adalah tekanan gas
Pbar adalah tekanan pada barometer
h adalah ketinggian tempat (m)
Tekanan zat gas dalam ruang terbuka dipakai barometer, Sedangkan tekanan gas dalam ruang tertutup dapat diukur dengan manometer. Manometer dibedakan menjadi dua jenis yakni manometer raksa dan manometer logam.

Alat Untuk Mengukur Tekanan Zat Gas

Alat untuk mengukur tekanan zat gas dibagi menjadi 3 jenis yakni sebagai berikut ini :

Manometer Raksa Terbuka

Manometer raksa terbuka ialah sebuah tabung U yang kedua ujungnya terbuka. Salah satu kaki manometer raksa terbuka dibiarkan terbuka agar berhubungan dengan udara luar sedangkan kaki lainnya dihubungkan ke suatu ruang yang akan diukur tekanan gasnya. Untuk menghitung tekanan gas memakai manometer terbuka digunakan persamaan :
Pgas = Pbar + h

Manometer Raksa Terbuka

Jika permukaan raksa dalam kaki yang terbuka lebih tinggi dari pada permukaan kaki lainnya, maka tekanan gasnya adalah :
pgas=(pu+ h) cmHg.
Jika permukaan raksa dalam kaki terbuka lebih rendah dari pada permukaan kaki lainnya maka tekanan gasnya adalah :
pgas=(pu-h)cmHg
Keterangan :
pgas adalah tekanan gas dalam ruang reservoir
pu adalah tekanan udara luar
h adalah selisih tinggi permukaan raksa pada kedua kaki pipa

Manometer Raksa Tertutup

Manometer raksa tertutup ialah sebuah tabung U yang salah satu ujungnya tertutup. Sebelum dipakai permukaan raksa pada kedua kaki sama tinggi, ujung pipa yang terbuka dihubungkan keruang yang akan diukur tekanan gasnya.

Manometer Raksa Tertutup

Dengan demikian dapat disusun persamaan :
Pgas adalah selisih tinggi raksa+ tekanan udara dalam tabung
Pgas adalah h + h1/h2.pu
Keterangan :
Pgas adalah tekanan gas dalam ruang reservoir
h adalah selisih tinggi permukaan antara kedua kaki pipa
h1 adalah tinggi kolom udara sebelum kran terbuka
h2 adalah tinggi kolom udara sesudah kran terbuka
pu adalah tekanan udara luar

Manometer Logam

Manometer logam dipakai untuk mengukur gas atau uap tekanan tinggi, misalnya tekanan dalam ketel uap. Manometer yang banyak dipakai ialah Manometer Bourdon.

Dalam kehidupan sehari-hari kejadian yang berhubungan dengan tekanan zat gas ialah angin. Angin adalah udara yang bergerak dari tempat yang bertekanan tinggi ke tempat yang bertekanan lebih rendah rendah. Ahli meteorologi sering memanfaatkan tekanan zat gas untuk meramalkan cuaca.