Tekanan Gas Dalam Ruang Tertutup

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

p.V=c

Keterangan:

P = tekanan

V = volume

c  = bilangan tetap (konstanta)

Karena p.V=c,  berarti

p₁.V₁= p₂.V₂

Keterangan:

p₁ = tekanan udara mula-mula

V₁= volume udara mula-mula

p₂= tekanan udara akhir

V₂= volume udara akhir

Alat-alat teknik berdasarkan Hukum Boyle, antara lain sebagai berikut:

Manometer

Manometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur tekanan udara atau gas di dalam ruang tertutup. Ada tiga jenis manometer:

1. Manometer raksa terbuka

Manometer raksa terbuka di pakai untuk mengukur tekanan gas yang besarnya kurang lebih 1 atmosfer.

Gambar 1

• Jika permukaan raksa dalam kaki yang terbuka lebih tinggi daripada permukaan kaki lainnya, maka tekanan gas:

p_gas=(p_u+ h) cmHg.

• Jika permukaan raksa dalam kaki terbuka lebih rendah daripada permukaan kaki lainnya maka tekanan gas:

p_gas=(p_u-h)cmHg

Keterangan:

p_gas = tekanan gas dalam ruang reservoir

p_u = tekanan udara luar

h = selisih tinggi permukaan raksa pada kedua kaki pipa

2. Manometer raksa tertutup

Manometer raksa tertutup biasanya di pakai untuk mengukur tekanan gas yang besarnya lebih tinggi dari 1 atm.

Gambar 2

Sebelum dipakai permukaan raksa pada kedua kaki sama tinggi, ujung pipa yang terbuka dihubungkan ke ruang yang akan di ukur tekanan gasnya.

Dengan demikian dapat disusun persamaan:

P_gas = selisih tinggi raksa+ tekanan udara dalam tabung

P_{gas =} h + h₁/h₂.p_u

Keterangan:

P_gas = tekanan gas dalam ruang reservoir

h = selisih tinggi permukaan antara kedua kaki pipa

h₁ = tinggi kolom udara sebelum kran terbuka

h₂ = tinggi kolom udara sesudah kran terbuka

p_u = tekanan udara luar

3. Manometer logam

Gambar 3

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