NAMA KELOMPOK 3 : MEDAN,01 FEBRUARI 2020 INDAH TAMBUNAN (18 02 089) INDRA SIANTURI (18 02 090) JOHANNES LUMBANTORUAN (18 02 091) JOSEFIN SINAGA ASISTEN LABORATORIUM TEKNIK PENGENDALIAN PROSES (18 02 092) (MILA HARTINA Br.SEMBIRING) A. PENGERTIAN TEKANAN Tekanan adalah sebuah istilah fisika yang digunakan untuk menyatakan besarnya gaya per satuan luas. Perlu diperhatikan bahwa gaya yang dimaksud disini adalah gaya yang tegak lurus dengan permukaan dari suatu objek. Tekanan biasanya digunakan untuk mengukur kekuatan dari suatu zat yang berupa cairan atau gas. Untuk zat padat jarang digunakan istilah tekanan karena zat pada bentuk dan volumenya tidak berubah-ubah. Tekanan juga sering dihubungkan dengan volume dan suhu. Semakin tinggi tekanan di suatu tempat yang volumenya sama, maka suhu pada tempat tersebut juga akan semakin tinggi. Satuan Internasional (SI) untuk tekanan adalah Pascal (Pa), pascal ini sama dengan newton per meter persegi (N/m2) B. KLASIFIKASI MACAM – MACAM JENIS TEKANAN Secara umum terdapat dua jenis tekanan, jika tekanan itu berhubungan dengan zat cair disebut dengan Tekanan Hidrostatis, sedangkan tekanan yang berhubugan dengan zat gas disebut Tekanan Udara. Tekanan Hidrostatis atau Tekanan Zat Cair Hidrostatis berasal dari kata hidro yang berarti air dan statis yang berarti tetap, sehingga dapat diartikan jika tekanan hidrostatis adalah tekanan pada zat cair dalam keadaan diam. Hal utama yang mempengaruhi tekanan hidrostatis di suatu tempat diantaranya yaitu kedalaman, massa jenis zat cair tersebut, dan gaya gravitasi pada tempat tersebut. Tekanan Hidrostatis adalah tekanan yang terjadi di bawah air. Tekanan ini terjadi karena adanya berat air yang membuat cairan tersebut mengeluarkan tekanan. Tekanan suatu cairan bergantung pada kedalaman cairan di dalam sebuah ruang Rumus Tekanan Hidrostatis serta gravitasi juga menentukan tekanan air tersebut. Persamaan, Rumus dan Satuan Tekanan Keterangan: P = tekanan dengan satuan pascal (Pressure) F = gaya dengan satuan newton (Force) A = luas permukaan dengan satuan m2 (Area) Kegunaan Manometer Berdasarkan Jenis-jenisnya Tekanan udara merupakan gaya per satuan luas yang bekerja oleh gaya berat berdasarkan perbedaan kolom udara diatasnya. Pada ruang terbuka alat ukur yang digunakan adalah barometer. Sedangkan alat ukur tekanan gas pada ruang tertutup yaitu manometer. Kali ini kita akan membahas mengenai kegunaan manometer. Manometer dikenal sebagai alat yang digunakan untuk mengukur perbedaan tekanan udara atau gas di dua titik berlawanan pada ruang tertutup. Manometer yang paling tua berupa manometer kolom cairan. Namun manometer ini hanya digunakan ketika akan mengukur tekanan yang mendekati tekanan atmosfer dengan kata lain hanya digunakan untuk mengukur tekanan yang tidak terlalu tinggi. Bentuk manometer seperti huruf U yang diisi cairan setengahnya. Isinya bisa berupa minyak, air atau air raksa. Ada juga manometer logam yang paling dikenal salah satunya manometer Bourdoun. Berikut perbedaan jenis manometer tersebut. Manometer Zat Cair Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya bahwa untuk manometer zat cair biasanya berbentuk huruf U yang terbuat dari pipa kaca. Umumnya berisi air raksa. Fungsi dari manometer zat cair ini untuk mengukur tekanan sekitar 1 atm (ujung terbuka) dan tekanan yang bernilai lebih dari 1 atm ( ujung tertutup). Kelebihan manometer zat cair yaitu: Perawatan mudah Sederhana Murah Sesuai diterapkan pada tekanan yang rendah Kelemahan: Mudah pecah karena kebanyakan terbuat dari bahan kaca Hanya fluida tertentu saja yang sesuai Tidak terpakai untuk tekanan dinamik Manometer cairan terbagi lagi menjadi 2 jenis ada yang terbuka dan yang tertutup. Berikut prinsip kerja kedua manometer tersebut: 1. Manometer raksa ujung terbuka Kegunaan manometer raksa ujung terbuka adalah untuk mengukur tekanan gas sekitar 1 atmosfer dalam ruang tertutup. Prinsip kerja pada pipa U berisi raksa. Pertama-tama permukaan air raksa pada kedua pipa U harus sama tinggi. Kemudian salah satu ujungnya dihubungkan dengan ruangan yang akan diukur tekanannya dan ujung yang lain berhubungan dengan udara luar (atmosfer). Setelah dihubungkan permukaan raksa pada kedua pipa menjadi tidak sama tingginya. Jika permukaan raksa pada pipa terbuka lebih tinggi dibandingkan yang dihubungkan pada ruang tertutup. Maka hal tersebut disebabkan oleh dorongan raksa dalam pipa U karena gas dalam ruangan tertutup lebih besar daripada tekanan udara luar. Jika perbedaan tinggi raksa disimbolkan dengan Δh. Maka tekanan ruangan tersebut adalah sebesar: P = (B + Δh) cmHg Keterangan: P = tekanan gas dalam ruang tertutup B = sikap barometer Δh = selisih tinggi raksa dalam kedua kaki pipa U (cm) (Pa atau (cm N/m2) Hg) Jika permukaan raksa pada pipa terbuka lebih rendah dibandingkan yang dihubungkan pada ruang tertutup. Maka hal terserbut disebabkan oleh dorongan raksa dalam pipa U karena gas dalam ruangan tertutup lebih besar daripada tekanan udara luar. Jika perbedaan tinggi raksa disimbolkan dengan Δh. Maka tekanan ruangan tersebut adalah sebesar: P = (B x Δh) cmHg Keterangan: P = tekanan gas dalam ruang tertutup B = sikap barometer Δh = selisih tinggi raksa dalam kedua kaki pipa U (cm) (Pa atau (cm N/m2) Hg) 2. Manometer raksa ujung tertutup Prinsip kerjanya sama dengan raksa ujung terbuka. Yang membedakan adalah fungsi dari manometer yang digunakan untuk mengukur tekanan ruangan lebih dari 1 atm. Pertama-tama tinggi permukaan raksa harus sama dengan tekanan di dalam pipa tertutup 1 atm. Jika selisih tinggi pipa tersebut dinyatakan dengan Δh cm, maka tekanan ruang tersebut sebesar : P₂ = (P₁+Δh) cmHg Keterangan P₁ : tekanan udara mula-mula Δh : selisih tinggi permukaan raksa P₂ ; besarnya tekanan udara yang diukur dalam kedua : pipa pipa Manometer Logam Kelebihan dari manometer ini adalah mudah dipasang dan nilai ukur mudah dibaca. Oleh karena itu diantara manometer lainnya manometer jenis logam yang paling sering terlihat penggunaannya dalam keseharian. Prinsip kerja manometer ini berdasarkan plat logam yang naik turun yang disebabkan oleh perubahan tekanan. Gerak pada ujung plat logam menggerakan jarum jam penunjuk skala. Fungsi dari manometer logam adalah mengukur tekanan gas yang sangat tinggi seperti seperti gas dalam tangki uap, gas dalam tabung gas, dan gas dalam ban. Penggunaan lainnya pada: Kompresor Regulator LPG Regulator Asitelin Regulator Oksigen Contoh dari manometer logam yaitu manometer Schaffer dan Budenberg, manometer Bourdon, manometer pegas(untuk mengukur tekanan ban mobil). Manometer Mac Leod Fungsi dari manometer Mac Leod yaitu untuk mengukur tekanan udara yang bertekanan lebih kecil dari 1 atm. Prinsip kerja manometer ini hampir sama dengan manometer raksa ujung tertutup. Jika selisih tinggi pipa dinyatakan dengan Δh cmHg, maka tekanan yang terukur sebesar : P = 1 / 10.000 x Δh cmHg Air Raksa Air raksa adalah salah satu unsur di jagat raya ini. Raksa adalah unsur logam berat yang mempunyai warna putih keperakan. Air raksa juga dikenal dengan merkuri atau hydragyrum. Dalam kondisi suhu kamar ia berbentuk cair atau bentuk garam kristalnya. Dalam bentuk cair unsur ini tidak berbau tapi uapnya sangat beracun. Air raksa banyak dijumpai pada termometer, barometer, termostats, saklar listrik, dan juga beberapa dijumpai dalam kandungan tambalan gigi. Ketika merkuri dilepaskan dari hasil limbah industri ke udara ia bisa mengendap dan tersimpan di tanah atau dasar perairan. Akibatnya zat ini banyak dikonsumsi oleh hewan air terutama ikan yang menjadikannya berbahaya jika dikonsumsi oleh manusia. Merkuri organik adalah bentuk paling beracun dari unsur air raksa dan biasa digunakan untuk membunuh jamur dan pengawet produk kayu dan kertas. Di rumah unsur air raksa juga bisa dijumpai dalam lateks dan cat. AIR RAKSA Air raksa atau merkuri ini temasuk ke dalam golongan logam berat dalam sistem periodik unsur. Dibandingkan dengan logam lainnya, air raksa tergolong penghantar panas yang buruk. Namun air raksa atau merkuri ini cukup baik dalam menghantarkan listrik. Jika kita meninjau sifat fisiknya, dalam kondisi temperatur dan tekanan yang standar (STP), air raksa atau merkuri ini merupakan satu-satunya unsur logam yang memiliki wujud cairan. Hal ini menjadikan unsur yang dikenal dengan nama mercury dalam bahasa inggris ini memilki beberapa sifat yang unik dengan titik beku -38.83°C dan titik didih 356.73°C. Tahukah kamu bahwa titik didih merkuri tersebut merupakan titik didih yang terendah dari unsur golongan logam. Kegunaan Air Raksa Dengan sifat yang cukup unik tersebut, kegunaan air raksa dapat terlihat dalam berbagai aspek. Zat merkuri ini utamanya digunakan untuk industri manufaktur kimia dan elektronik, khususnya untuk mengukur temperatur yang ting. Jauh sebelum manusia mengenal dengan baik zat merkuri ini, aplikasinya pernah diterapkan dalam dunia kesehatan loh! Seperti untuk menambal gigi dan vaksin. Saat ini masih banyak beredar termometer yang menggunakan air raksa. Air raksa digunakan sebagai pengisi termometer karena sifatnya yang tidak membasahi dinding kaca, peka terhadap perubahan temperatur, permukaannya yang membentuk meniskus cembung sehingga mudah dilakukan pembacaan serta warnanya yang gelap mengkilat memudahkan pembacaan.Selain penggunaan dalam dunia kesehatan, penggunaannya dalam kosmetik juga pernah dilakukan. Kosmetih berbahaya menggunakan zat merkuri menjadi thimerosal sebagai antiseptik dalam berbagai produk, salah satunya maskara. APLIKASI MANOMETER DI DUNIA INDUSTRI 1. Pabrik-pabrik pengisian gas pun memakai manometer untuk mengukur volume gas yang tepat. 2. Manometer juga bisa digunakan untuk mengukur volume gas oksigen dalam tabung oksigen. 3. Kegunaan manometer lainnya adalah mengukur tekanan udara dalam ban kendaraan. Secara teknis alat itu disebut dengan tyre pressure gauge, 4. Manometer paling mutakhir bahkan sudah bisa mengatur rasio gas untuk memonitor tekanan darah dan nafas dalam dunia medis. "Contoh manometer yang paling dikenal di dunia medis adalah sphygmomanometer, yang digunakan untuk mengukur tekanan darah pasien di rumah sakit. ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN PADA PRAKTIKUM MANOMETER PIPA U : 1. KOMPRESOR Kompresor udara adalah mesin atau alat yang menciptakan dan mengaliri udara bertekanan. Kompresor udara biasa digunakan untuk pengisian angin ban, membersihkan bagian-bagian mesin yang kotor, penyediaan udara untuk proses pembakaran di ketel/ motor listrik, proses pengecatan dengan alat spray, Kompresor juga banyak digunakan untuk alat-alat yang menggunakan sistem pneumatic. Prinsip kerja kompresor udara hampir sama dengan pompa ban sepeda atau mobil. Ketika torak dari pompa ditarik keatas, tekanan yang ada di bawah silinder akan mengalami penurunan di bawah tekanan atmosfir sehingga udara akan masuk melalui celah katup ( klep) kompresor. Katup (klep) kompresor di pasang di kepala torak dan dapat mengencang dan mengendur. Setelah udara masuk ke tabung silinder kemudian pompa mulai di tekan dan torak beserta katup (klep) akan turun ke bawah dan menekan udara,sehingga membuat volumenya menjadi kecil. 2.KATUP Valve (Katup) adalah sebuah perangkat yang mengatur, mengarahkan atau mengontrol aliran dari suatu cairan (gas, cairan, padatan terfluidisasi) dengan membuka, menutup, atau menutup sebagian dari jalan alirannya. Valve (katup) dalam kehidupan sehari-hari, paling nyata adalah pada pipa air, seperti keran untuk air. Contoh akrab lainnya termasuk katup kontrol gas di kompor, katup kecil yang dipasang di kamar mandi dan masih banyak lagi. Katup memainkan peran penting dalam aplikasi industri mulai dari transportasi air minum juga untuk mengontrol pengapian di mesin roket. Valve (Katup) dapat dioperasikan secara manual, baik oleh pegangan , tuas pedal dan lain-lain. Selain dapat dioperasikan secara manual katup juga dapat dioperasikan secara otomatis dengan menggunakan prinsip perubahan aliran tekanan, suhu dll. Perubahan2 ini dapat mempengaruhi diafragma, pegas atau piston yang pada gilirannya mengaktifkan katup secara otomatis. DAFTAR PUSTAKA https://materiipa.com/kegunaan-manometer https://rumushitung.com/2014/11/05/air-raksa/ https://news.labsatu.com/air-raksa-merkuri/
