Tugas 1 Manometer Muhammad Rifki Fadhilah

1.Jelaskan Mekanisme Manometer Analog

Manometer analog adalah alat yang digunakan untuk mengukur tekanan fluida dalam sistem. Mekanisme kerja manometer analog didasarkan pada hukum Pascal, yang menyatakan bahwa tekanan pada sebuah fluida merata dalam semua arah dan diteruskan dengan tidak berubah ke seluruh bagian fluida. Oleh karena itu, jika tekanan fluida diterapkan pada satu sisi manometer, maka tekanan ini akan merambat melalui fluida dan menunjukkan ketinggian fluida yang sama pada sisi yang lain.

Cara Kerja Manometer :

Cara kerja manometer berdasarkan tabung berisi cairan yaitu raksa. Salah satu bagian dari tabung memiliki cabang ke komponen cairan lain.Tabung yang dipakai berbentuk U dimana kedua atau salah satu bagian terbuka. Saat terbuka, dua ujung tabung terpapar atmosfer sehingga tekanan sama. Cairan raksa dan lainnya berada di posisi seimbang. Satu permukaan lalu ditutup sehingga tekanan meningkat dan yang terbuka menjadi rendah. Selama pergerakan tersebut, tekanan akan mengubah komposisi cairan atau gas. Perubahan ini dalam bentuk volume atau apapun yang terukur. Inilah acuan perhitungan tekanan di dalam tabung tersebut. Bagian-bagian manometer terdiri dari dari tabung, cairan, alat ukur, dan pembuat tekanan. Cairan yang digunakan adalah raksa karena memiliki titik didih dan beku yang rendah serta mudah menyesuaikan dengan kondisi tabung. Selanjutnya, sistem tekanan dan pengukuran tersambung pada alat skala yang menampilkan angka-angka tertentu.

2. Jelaskan Mekanisme Manometer Tipe U

Manometer tipe U adalah salah satu jenis manometer yang digunakan untuk mengukur tekanan fluida. Manometer ini terdiri dari dua pipa berbentuk U yang dihubungkan pada salah satu ujungnya dan diisi dengan fluida. Bagian bawah kedua pipa dihubungkan dengan saluran yang ingin diukur tekanannya. Mekanisme kerja dari manometer tipe U adalah dengan memanfaatkan perbedaan tekanan antara fluida di saluran yang ingin diukur dan fluida di dalam pipa U. Saat fluida di saluran masuk ke pipa U, tekanan fluida akan mengakibatkan ketinggian fluida di pipa U sebelah kanan naik, sementara ketinggian fluida di pipa U sebelah kiri turun. Perbedaan ketinggian fluida ini mencerminkan perbedaan tekanan antara kedua sisi manometer. Perbedaan tekanan ini dapat diukur dengan mengukur perbedaan ketinggian fluida menggunakan skala yang terdapat pada pipa U. Skala tersebut biasanya terdiri dari angka-angka yang menunjukkan ketinggian fluida dalam satuan tertentu, seperti mmHg atau inHg. Untuk membaca nilai tekanan, kita perlu membandingkan ketinggian fluida di kedua sisi pipa U dan mencari selisih ketinggian tersebut pada skala manometer. Nilai tekanan dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

P = ρgh

di mana P adalah tekanan fluida, ρ adalah massa jenis fluida, g adalah percepatan gravitasi, dan h adalah ketinggian fluida yang diukur.

Contoh soal :

1. Sejumlah gas dialirkan pada bejana besi raksa, sehingga raksa mengalami perubahan ketinggian sebesar 25 cm dengan sisi manometer yang terhubung ke atmosfer lebih tinggi. Diketahui massa air raksa 13.600 kg/m3 dan tekanan atmosfer pada ujung manometer terbuka adalah 1,01 × 105 Pa. Besarnya tekanan gas yang dialirkan pada bejana adalah ?

Penyelesaian :

Untuk menentukan besarnya tekanan gas yang dialirkan pada bejana, kita dapat menggunakan persamaan tekanan hidrostatis:

P = ρgh

di mana P adalah tekanan hidrostatis (dalam Pa), ρ adalah massa jenis fluida (dalam kg/m^3), g adalah percepatan gravitasi (sekitar 9,8 m/s^2 di permukaan bumi), dan h adalah perbedaan ketinggian antara dua titik (dalam meter).

Dalam kasus ini, fluida yang digunakan adalah raksa dengan massa jenis 13.600 kg/m^3, dan perbedaan ketinggian antara dua titik adalah 25 cm = 0,25 m. Kita juga diketahui bahwa tekanan atmosfer pada ujung manometer terbuka adalah 1,01 × 10^5 Pa.

Jadi, tekanan gas yang dialirkan pada bejana dapat dihitung sebagai berikut:

P = ρgh + Patm = (13.600 kg/m^3)(9,8 m/s^2)(0,25 m) + 1,01 × 10^5 Pa = 33.52 × 10^3 Pa + 1.01 × 10^5 Pa = 1.3452 × 10^5 Pa

Jadi, besarnya tekanan gas yang dialirkan pada bejana adalah 1,3452 × 10^5 Pa.

3.