BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam pabrik-pabrik pengolahan dilengkapi dengan berbagai macam alat pengoperasian setiap peralatan saling mendukung antar satu peralatan dengan peralatan yang lainnya. Untuk mencapai hasil yang diinginkan maka diperlukan peralatan pendukung. Salah satu pendukung yang penting dalam suatu pabrik adalah peralatan instrument pabrik. Peralatan instrument merupakan bagian dari kelengkapan keterpasangan peralatan yang dapat digunakan untuk mengetahui dan memperoleh sesuatu yang dikehendaki dari suatu kegiatan kerja peralatan mekanik. Salah satu peralatan instrument yang penting adalah alat ukur. Pengukuran laju alir diperlukan untuk menentukan proporsi dan jumlah bahan yang mengalir masuk dan keluar proses. Dengan kata lain, pengukuran laju alir menunjukan berapa banyak fluida yang digunakan atau didistribusikan ke dalam proses. Pengukuran laju alir ditentukan dengan mengukur kecepatan cairan atau perubahan energi kinetiknya. Perbedaan tekanan yang terjadi pada saat cairan melintasi pipa mempengaruhi kecepatan suatu aliran. Karena luas penampang pipa sudah diketahui, kecepatan rata-rata merupakan indikasi dari laju alirnya. Banyak metoda yang sudah dikenal untuk pengukuran laju alir cairan. Alat yang dapat digunakan disesuaikan dengan sifat fluida tertentu, seperti: bersih, jernih, kotor, basah, kering, erosif, korosif, uap, sluri, multi pase, kental, dan lainlain. Selain itu dikaitkan dengan sifat aliran seperti turbulensi dan laminar. Salah satu peralatan instrument yang penting adalah alat ukur. Pengukuran laju alir diperlukan untuk menentukan proporsi dan jumlah bahan yang mengalir masuk dan keluar proses. Dengan kata lain, pengukuran laju alir menunjukan berapa banyak fluida yang digunakan atau didistribusikan ke dalam proses. Pengukuran laju alir ditentukan dengan mengukur kecepatan cairan atau perubahan energi kinetiknya. Perbedaan tekanan yang terjadi pada saat cairan 1
melintasi pipa mempengaruhi kecepatan suatu aliran. Karena luas penampang pipa sudah diketahui, kecepatan rata-rata merupakan indikasi dari laju alirnya. Banyak metoda yang sudah dikenal untuk pengukuran laju alir cairan. Alat yang dapat digunakan disesuaikan dengan sifat fluida tertentu, seperti: bersih, jernih, kotor, basah, kering, erosif, korosif, uap, sluri, multi pase, kental, dan lainlain. Selain itu dikaitkan dengan sifat aliran seperti turbulensi dan laminar.
1.2 Rumusan Masalah a. Apakah definisi barometer dan manometer ? b. Apa saja fungsi barometer dan manometer ? c. Apa saja jenis-jenis barometer dan manometer ? d. Bagaimana prinsip kerja barometer dan manometer ? e. Bagaimana aplikasi barometer dan manometer ?
1.3 Tujuan Penulisan a. Dapat menjelaskan definisi barometer dan manometer. b. Mengetahui fungsi-fungsi dari barometer dan manometer. c. Mengetahui jenis-jenis barometer dan manometer. d. Mengetahui prinsip kerja barometer dan manometer. e. Menjelaskan pengaplikasian alat barometer dan manometer.
1.4 Manfaat a. Meningkatkan pengetahuan mengenai alat ukur tekanan b. Menambah referensi mengenai alat ukur tekanan seperti barometer dan manometer.
2
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Definisi Barometer Barometer merupakan alat yang dapat mengukur tekanan udara. Hal ini memungkinkan peramal cuaca atau ilmuwan memprediksi cuaca lebih akurat hingga cuaca ekstrim. Jika tekanan udara yang terukur tinggi menunjukkan cuaca yang bersahabat, namun sebaliknya jika yang terukur tekanan rendah, memungkinkan terjadi badai. Istilah Barometer diperkenalkan sekitar tahun 1640 -1643 oleh seorang ilmuwan asal Iralndia bernama Robert Boyle. Nama Barometer berasal dari bahasa Yunani yang terdiri dari kata Baros yang berarti berat/bobot dan kata Metron yang berari ukuran. Evangellista Torricelli, merupakan ilmuwan yang dinobatkan sebagai penemu Barometer ditahun 1643. Meskipun banyak yang menyatakan bahwa Barometer itu sendiri awalnya bukan ditemukan oleh Torricelli. Tahun 1630 tepatnya tanggal 23 Juli, Giovanni Battista Baliani memberikan surat perintah untuk melakukan percobaan kepada Galileo Galilei di atas bukti setinggi 21 meter. namun percobaannya gagal. Ia menjelaskan bahwa terdapat tekanan vakum pada air. pada ketinggian tertentu, jumlah titik didih air menjadi lebih tinggi dan tekanan udara lebih rendah. Seperti halnya seutas tali yang menahan banyak berat badan, Sehingg percobaannya mengalami kegagalan dalam membuat Barometer. Berita tersebut tersebar luas, sehingga dari Galileo sampai kepada Aristoteles dan berakhir di Toriccelli yang juga teman sekelas Galileo. Torricelli mempertanyakan asumsi dari Aroistoteleh dan galileo bahwa udara tidak memiliki berat lateral. Menurut Toricelli vakum memiliki berat sehingga ia mampu mendorong kolom air.
3
Kemudian Torricelli dibantu saran dari Galileo, agar percobaannya berhasil, ia harus menggunakan cairan yang lebih berat dari air. 2.2 Jenis-Jenis Barometer 2.2.1. Barometer Air Raksa/Merkuri
Gambar 1. Barometer air raksa/merkuri Barometer air raksa tersedia dalam berbagai desain, barometer raksa standar terdiri dari tabung kaca vertikal dengan kolom merkuri di dalamnya. Ujung atas tabung kaca disegel (tertutup), sedangkan ujung tabung yang lain dibiarkan terbuka dan dibenamkan dalam wadah yang berisi air raksa. Ketika tekanan atmosfer turun, kolom merkuri dalam tabung kaca juga turun, fenomena yang menandakan potensi badai. Saat badai berlalu, level merkuri akan mulai naik seiring dengan tekanan atmosfer yang juga naik.
2.2.2. Barometer Air Barometer air juga dikenal sebagai termometer Goethe, terdiri dari wadah kaca tertutup yang setengah terisi air dan semacam cabang kecil (cerat). Cerat kaca terhubung ke wadah kaca. Karena saling terhubung, cerat dan wadah kaca akan terisi air.
4
Gambar 2. Barometer air Ketika tekanan atmosfer rendah, level air pada cerat perlahan akan naik melebihi permukaan air dalam wadah kaca. Bila level air di cerat turun, hal ini berarti tekanan atmosfer berubah menjadi lebih tinggi. 2.2.3. Barometer Aneroid Diciptakan pada tahun 1843, barometer aneroid memiliki mekanisme yang rumit untuk membaca perubahan tekanan atmosfer. Barometer aneroid terdiri dari wadah dan semacam logam lentur yang dikenal sebagai kapsul aneroid atau sel.
Gambar 3. Barometer Aneroid Aneroid ini terbuat dari paduan berilium dan tembaga. Wadah kemudian disegel setelah udara dikosongkan
5
. Ketika kotak logam mengembang atau menyusut karena perubahan tekanan luar, perangkat dalam barometer menerjemahkannya menjadi pembacaan tekanan udara. 2.2.4. Barograf Barograf merupakan jenis barometer aneroid, namun tidak hanya melakukan pembacaan melainkan juga merekam hasil pencatatan selama periode waktu tertentu. Dibuat dari silinder logam dengan lengan pena, barograf membaca perubahan tekanan atmosfer seperti barometer aneroid sedangkan lengan pena mencatat hasil pengukuran pada kertas atau media lain.
Gambar 4. Barograf
2.2.5. Digital Barometer
Gambar 5. Digital Barometer
6
Modern ini, stasiun cuaca tidak lagi menggunakan barometer konvensional seperti barometer air atau raksa. Hal ini dikarenakan untuk memperoleh hasil yang lebih akurat, efektif serta efisien dipergunakanlah barometer digital.
2.3 Prinsip Kerja Barometer Meskipun tampak sederhana dengan manfaatnya yang luar bisa, untuk menciptakan barometer tak semudah dibayangkan. Prosesnya panjang hingga mencapai paripurna dalam keakuratan mengukur tekanan udara dan prakiraan cuaca. Terlebih prinsip kerja dari barometer raksa mengacu pada konsep fisika tentang fluida terutama bersangkutan dengan tekanan, hukum kontinuitas dan manometer. Sebuah barometer raksa memiliki tabung kaca dengan ketinggian minimal 84 cm, ditutup pada salah satu ujungnya, dengan reservoir merkuri mengisi penuh, dan terbuka di pangkalnya. Berat merkuri menciptakan vakum di bagian atas tabung. Merkuri dalam tabung menyesuaikan sampai berat merkuri dalam kolom tabung menghasilkan tekanan atmosfer bekerja pada reservoir.Barometer bekerja dengan menyeimbangkan berat merkuri dalam tabung gelas terhadap tekanan atmosfer sama seperti satu set timbangan. Jika berat merkuri kurang dari tekanan atmosfer, tingkat merkuri dalam tabung gelas naik. Jika berat merkuri lebih dari tekanan atmosfer, tingkat merkuri jatuh/turun. Tekanan atmosfer pada dasarnya adalah berat udara di atmosfer di atas reservoir, sehingga tingkat merkuri terus berubah sampai berat merkuri dalam tabung gelas persis sama dengan berat udara di atas reservoir. Torricelli mencatat bahwa ketinggian air raksa dalam barometer berubah sedikit setiap hari dan menyimpulkan bahwa ini dikarenakan terjadi perubahan tekanan di atmosfer. Desain barometer merkuri yang menimbulkan ekspresi tekanan atmosfir dalam inci atau milimeter atau kaki: tekanan dikutip tingkat tinggi merkuri dalam kolom vertikal. Biasanya, tekanan atmosfer diukur antara 26,5-31,5 inci Hg. Prinsipnya tekanan atmosfer normal (1 atm) adalah setara dengan 760 milimeter air raksa.
7
2.4 Aplikasi Barometer Dalam kehidupan sehari-hari barometer digunakan stasiun cuaca atau laboratorium penelitian untuk mengukur tekanan udara disekitar ataupun dalam daerah global. Berikut aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari: 2.4.1. Meteorologi Untuk Mengukur Cuaca Barometer telah lama digunakan untuk mengukur pola cuaca. Tekanan udara dari tinggi dan rendah yang bergerak di seluruh dunia berguna dalam menentukan atau memprediksi seperti apakah cuaca pada waktu tertentu dan pada tanggal tertentu. Hal tersebut merupakan penggunaan yang paling dasar dari barometer, perangkat ini juga membantu menentukan apakah akan panas atau dingin, atau menentukan surah hujan pada setiap tanggal tertentu. 2.4.2. Penerbangan Aplikasi dari barometer termasuk perangkat yang dapat membaca tekanan udara yang melaporkan kecepatan udara pesawat terbang. Sering disebut tabung pitot, perangkat ini adalah jenis barometer yang merasakan tekanan udara yang bergerak melawan pesawat dan kemudian mengubah bacaan ini menjadi indikator kecepatan udara yang diperkirakan, kemudian memungkinkan pilot untuk menentukan seberapa cepat mereka bergerak relatif terhadap udara di sekitar mereka. Masih dalam perjalanan di udara penggunaan untuk barometer di pesawat atau di tempat lain adalah sebagai ukuran ketinggian. Karena udara semakin tipis dan ringan pada permukaan yang lebih tinggi saat bepergian ke atmosfer, barometer dapat berguna untuk menentukan seberapa tinggi di atas permukaan laut. Barometer yang memiliki fungsi ini sering disebut altimeter atau ketinggian meter.
2.4.3. Sains dan Industri Kompor, peralatan pengalengan dan ketel uap pun menggunakan aplikasi dari barometer. Selain itu bagi seorang ilmuwan saat melakukan riset atau penilitian harus memperhatikan kondisi udara disekitar. Sehingga sangat wajar barometer
8
merupakan alat yang selalu harus hadir dalam setiap percobaan atau penilitian. Bukan hanya itu, di bidang farmasi dan industri elektronik, barometer menjadi bagin penting untuk menjaga kualitas produk yang dihasilkan.
2.4.4. Jam Tangan dan Smartphone Abad 20 menjadi abad yang memukau bagi penciptaan ponsel cerdas. Smartphone menjadi andalan kita dalam beraktivitas kapanpun dimanapun, termasuk salah satunya aplikasi Barometer yang bisa diunduh lewat google apps ataupun Apple. Bahkan jam tangan pun menggunakan digital barometer untuk mengetahui tekanan udara. Hal ini berfungsi dalam kegiatan sehari-hari dan sangat fleksibel. Termasuk saat kegiatan menyelam di laut lepas.
2.5 Definisi Manometer Manometer adalah alat ukur tekanan. Manometer digunakan secara luas pada audit energi untuk mengukur perbedaan tekanan di dua titik yang berlawanan. Jenis manometer tertua adalah manometer kolom cairan. Versi manometer sederhana kolom cairan adalah bentuk pipa U yang diisi cairan setengahnya (biasanya berisi minyak, air atau air raksa) dimana pengukuran dilakukan pada satu sisi pipa, sementara tekanan (yang mungkin terjadi karena atmosfir) diterapan pada tabung yang lainnya. Perbedaan ketinggian cairan memperlihatkan tekanan yang diterapkan. Alat ukur ini sangat sederhana, pengamatan dapat dilakukan langsung dan cukup teliti pada beberapa daerah pengukuran. Manometer kolom cairan biasanya digunakan untuk pengukuran tekanan yang tidak terlalu tinggi (mendekati tekanan atmosfir).
2.6 Jenis-Jenis Manometer
9
2.6.1 Manometer Pipa-U Jenis manometer tertua adalah manometer kolom cairan. Versi manometer sederhana kolom cairan adalah bentuk pipa U (yang diisi cairan setengahnya biasanya berisi minyak, air atau air raksa) dimana pengukuran dilakukan pada satu sisi pipa, sementara tekanan (yang mungkin terjadi karena atmosfir) diterapkan pada tabung yang lainnya. Perbedaan ketinggian cairan memperlihatkan tekanan yang diterapkan.
Gambar 6. Manometer Pipa U
2.6.2. Manometer Bejana Sumur
Gambar 7. Manometer Bejana Sumur Suatu manometer bejana sumur seperti ditunjukkan dalam gambar mempunyai kelebihan dibandingkan setiap manometer bejana-U yakni acuan nol tetap telah ada dan beda tekanan dapat dibaca secara langsung. Agar memperkecil kesalahan akibat perubahan tinggi permukaan cairan dalam bejana sumur harus cukup besar. Untuk keseimbangan statis : π·π β π·π = Οh (1+π¨π /π¨π ) dimana π¨π : πΏπ’ππ ππππππ dan π¨π : πΏπ’ππ ππππππ π π’ππ’π.
10
2.6.3 Manometer Bejana Miring.
Gambar 8. Manometer Bejana Miring Suatu modifikasi dari manometer bejana sumur ditunjukkan dalam gambar. Manometer bejana miring ini dapat mengukur tekanan yang lebih peka. keseimbangan statis menunjukkan : π·π β π·π = Lh (sinΞ±+π¨π /π¨π ), dengan L : panjang skala yang sesuai dengan tinggi dan Ξ±: sudut ke-n.
2.6.4 Manometer Mac Leod
Gambar 9. Manometer Mac Leod Manometer Mac Leod digunakan untuk mengukur tekanan udara yang lebih kecil dari 1 mmHg. Cara kerja manometer ini pada prinsipnya sama seperti manometer raksa ujung tertutup. Jika selisih tinggi raksa di pipa S dengan pipa E adalah Ξh cmHg, maka tekanan yang terukur sebesar. P = 1 / 10.000 x Ξh cmHg
2.6.5. Manometer Logam (Bourdon) Manometer logam digunakan untuk mengukur tekanan gas yang sangat tinggi, misalnya tekanan gas dalam ketel uap, juga seperti uap dalam pembangkit listrik tenaga uap. Di masyarakat, secara umum alat ini digunakan untuk memeriksa tekanan udara dalam ban oleh para penambal ban.
11
Gambar 10. Manometer Logam
Cara kerja manometer ini didasarkan pada plat logam yang bergerak naik turun bila ada perubahan tekanan. Gerak ujung plat logam diterusakan oleh jarum jam penunjuk skala. Beberapa manometer logam antara lain manometer Bourdon, manometer Shaffer Budenberg, dan manometer ban. 2.7 Prinsip Kerja Manometer
Gambar 11. Manometer Pipa U
Prinsip kerja manometer adalah sebagai berikut : Gambar a. Merupakan gambaran sederhana manometer tabung U yang diisi cairan setengahnya, dengan kedua ujung tabung terbuka berisi cairan sama tinggi. Gambar b. Bila tekanan positif diterapkan pada salah satu sisi kaki tabung, cairan ditekan kebawah pada kaki tabung tersebut dan naik pada sisi tabung yang lainnya. Perbedaan pada ketinggian, βhβ, merupakan penjumlahan hasil pembacaan diatas dan dibawah angka nol yang menunjukkan adanya tekanan. Gambar c. Bila keadaan vakum diterapkan pada satu sisi kaki tabung, cairan akan meningkat pada sisi tersebut dan cairan akan turun pada sisi lainnya. Perbedaan
12
ketinggian βhβ merupakan hasil penjumlahan pembacaan diatas dan dibawah nol yang menunjukkan jumlah tekanan vakum.
2.8 Aplikasi Manometer 2.8.1 Mengukur tekanan udara pada ban mobil atau motor. Di bengkel-bengkel mobil, kita sering melihat orang mengukur tekanan udara dalam ban mobil dengan alat pengukur tekanan ban. Alat ini termasuk manometer logam. Adapun prinsip kerjanya adalah Jika lubang pada alat tersebut ditempelkan pada pentiI ban kemudian ditekan, pentil ban terbuka. Akibatnya, udara dalam ban masuk ke alat tersebut. Hal ini menyebabkan silinder berskala pada alat tersebut terdorong keluar. Semakin besar tekanan gas yang masuk ke alat tersebut, semakin panjang bagian silinder skala yang terdorong keluar. Besarnya tekanan gas dalam ban ditunjukkan oleh nilai skala yang berimpit dengan tepi tabung alat tersebut.
2.8.2 Mengukur tekanan gas yang sangat tinggi. Misalnya tekanan gas dalam ketel uap, juga seperti uap dalam pembangkit listrik tenaga uap. Di masyarakat, secara umum alat ini digunakan untuk memeriksa tekanan udara dalam ban oleh para penambal ban.
13
BAB 3 ANALISA PERHITUNGAN
3.1 Persamaan Rumus, Soal Dan Pembahasan Perhitungan Menggunakan Barometer Udara yang dianggap sebagai gas ideal, maka dapat digunakan persamaan gas ideal PV = nRT π π
π
=
π π
sedangkan V =
(1.1) π π
, maka P =
ππ
π π
(1.2)
Untuk udara sebagai incompresibel (densitas tetap), maka rumus fluida statis : dp +
π ππ
πdz = 0
(1.3)
memberikan tekanan dari P1 ke P2 dan bergerak dari Z1 ke Z2 maka perhitungan untuk laju tekanan udara terhadap barometer setelah diintegrasikan adalah : π2 π1
= exp [
π ππ
.
π π
π
(π1 β π2 )]
(1.4)
Contoh soal : Suhu atmosfer bumi turun kira-kira 50C setiap 1000 meter ketinggian permukaan bumi, jika udara diata permukaan bumi adalah 150C dan tekanan 750 mmHg, pada ketinggian berapakah tekanan 380 mmHg ?
14
Penyelesaian : Diketahui : M udara = 29 gr/mol P2
= 380 mmHg = 0,5 atm
P1
= 750 mmHg = 0,986 atm
R
= 0,082 atm.L/mol K
T
= 150C = 288 K
Z1
= 1000 M π2 π1 0,5 0,986
= exp [
π ππ
= exp [1.
.
π π
π
(π1 β π2 )]
29 (0,082)(288)
. (1000 β π2 )]
0,51 = exp 1,23 (1000 β Z2) Z2 = 1000,547 meter.
Perhitungan dengan Menggunakan Manometer Rumus untuk fluida statis : dp +
π ππ
πdz = 0 dimana dp = perubahan tekanan dari titik 1 ke titik 2, sehingga
rumus untuk menghitung beda tekan pada manometer adalah : P1 β P2 =
π ππ
. Rm (ΟA β ΟB)
(1.5)
Contoh soal : Sebuah manometer digunakan untuk penurunan tekanan dari suatu fluid yang melintas orifice. Fluida B adalah air raksa dengan spgr 13,6 sedangkan fluida A
15
adalah air garam dengan spgr 1,6. Berapakah besar angka yang ditunjukkan manometer ? Penyelesaian :
P1 = 2
πππ ππ2
x 144
πππ ππ‘2 πππ ππ2
= 288
P2 = 10 πππ»π x 70,7
ΟA = 13
ΟA =1,6
ππ π3
ππ π3
πππ ππ‘ 2
πππ ππ‘2
πππ»π
= 707
x 62,37
ππ ππ‘3 ππ π3
= 848
x 62,37
ππ ππ‘3 ππ π3
= 99,792
πππ ππ‘ 2
πππ ππ‘ 3
πππ ππ‘ 3
maka P1 β P2 =
π ππ
. Rm (ΟA β ΟB)
288 β 707 = 1 Rm (848 β 99,792) Rm = -0,559 Perhitungan dengan manometer tabung U
16
Dengan diketahuinya tekanan dititik 3, sekarang kita dapat berpindah de ujung terbuka dimana tekanan adalah nol. Dengan kita bergerak vertikal ke atas, tekanan berkurang sebesar α΅2h2. Dalam bentuk persamaan, berbagai langkah ini dapat dinyatakan sebagai berikut pA + α΅1h1 - α΅2h2 = 0
(1.6)
dan oleh karena itu tekanan pA dapat dinyatakan dalam ketinggian kolom kolom sebagai pA = α΅1h1 - α΅2h2
(1.7)
Kelebihan utama dari manometer tabung U didasari kenyataan bahwa fluida pengukur dapat berbeda dari fluida di dalam bejana dimana tekanan akan ditentukan. Jika A berisi gas, kontribusi dari ketinggian kolom gas α΅1h1 hampi selalu diabaikan sehingga pA = p2 dan dalam hal ini persamaan menjadi pA = α΅2h2
(1.8)
Perhitungan dengan Manometer Tabung U diferensial
17
Manometer tabung U juga banyak dipakai untuk mengukur perbedaan tekanan antara dua bejana atau dua titik dalam sebuah sistem. Tinjaulah sebuah manometer yang dihubungkan antara bejana A dan bejana B seperti yang ditunjukkan pada gambar diatas. Perbedaan tekanan A dan B dapat ditentukan dengan kembali memulai dengan satu ujung dari sistem dan menelusurinya samapi ke ujung yang lain.sebagai contoh, di A tekanan nya adlah PA, yang sama dengan P1, dan dengan kita bergerak ke titik (2) tekanan meningkat sebesar α΅1h1. Tekanan pada P2 sama denga P3, dan dengan kita bergerak keatas menuju titik (4) tekanan berkurang sebesar α΅2h2. Sama halnya, dengan kita terus bergerak ke atas dari titik (4) ke (5) tekanan berkurang sebesar α΅3h3. Akhirnya, P5 = PB karena kedua titik pada ketinggian yang sama. Jadi pA + α΅1h1 - α΅2h2 - α΅3h3 = pB
(1.9)
dan perbedaan tekanan adalah pA - pB = α΅2h2 + α΅3h3 - α΅1h1
(1.10)
ketika akan memasukkan nilai-nilainya, perlu diperhatikan untuk menggunakan sebuah sistem satuan yang konsisten ! kapilaritas akibat tegangan permukaan pada berbagai antar muka fluida didalam manometer biasanya tidak dipertimbangkan, karena untuk tabung U sederhana dengan meniskus pada setiap kakinya,efek kapiler saling meniadakan (dengan mengasumsikan tegangan permukaan dan diameter tabung sama pada setiap meniskus), atau kita dapat membuat kenaikan kapiler diabaikan dengan menggunakan diameter tabung yang relatif besar (dengan diameter 0,5 in atau lebih besar). Dua jenis fluida pengukur yang umum digunakan adalah air dan air raksa. Keduanya memberikan meniskus yang dapat didefinisikan dengan jelas (sifat penting bagi fluida pengukur) dan memiliki sifat-sifat yang telah sangat dikenal. Tentu saja, fluida pengukur harus tidak bercampur dengan fluida lain yang mengalami kontak dengannya. Untuk pengukuran yang sangat akurat, perhatian khusus harus diberikan pada temperatur karena berbagai berat jenis fluida di dalam manometer akan berubah menurut temperatur.
18
3.2 Soal-soal Tentatif 1. Sebuah tangki tertutup berisi udara bertekanan dan minyak (SGminyak = 0,90) seperti ditunjukkan pada gambar dibawah ini. Sebuah manometer tabung U yang menggunakan air raksa (SGHg = 13,6) dihubungkan ke tangki tersebut seperti yang ditunjukkan. Untuk ketinggian kolom h1 = 36 in, h2 = 6 in, dan h3 = 9 in. Tentukan bacaan tekanan (dalam psi) dari alat ukur.
2. laju volume aliran, Q, melalui sebuah pipa, dapat ditentukan dengan menggunakan sebuah nosel aliran yang diletakkan di dalam pipa seperti diilustrasikan pada gambar diawah ini. Nosl membentuk suatu penurunan tekanan disepanjang pipa yang berkaitan dengan aliran melalui persamaan Q = K βππ΄ β ππ΅ dimana K adalah konstanta yang tergantung pada ukuran pipa dan nossel. Penurunan tekanan sering diukur dengan sebuah manometer tabung U diferensial dengan jenis seperti yang diilustrasikan. a. Tentukan sebuah persamaan pA β pB yang dinyatakan dalam berat jenis fluida yang mengalir, α΅1, berat jenis fluida pengukur, α΅2, dan berbagai ketinggian yang ditunjukkan. b. Untuk α΅1 = 9,80 kN/m3, α΅2 = 15,6 kN/m3, h1 = 1,0 m dan h2 = 0,5 m. Berapakah nilai penurunan tekanan pA β pB ?
19
3. Sebuah danau peegunungan memiliki temperatur rata-rata 10 0C dan kedalaman maksimum 40 m. Untuk suatu tekanan barometer 598 mmHg. Tentukanlah tekanan mutlak ( dalam pascal) pada bagian terdalam danau tersebut !
4. Suhu atmosfer bumi turun kira-kira 10Β°C setiap 1000 meter ketinggian permukaan bumi. Jika udara diatas permukaan bumi adalah 20Β°C dan tekanan 800 mmHg. Pada ketinggian berapakah tekanan 400 mmHg ? (Udara dianggap gas ideal)
BAB 4 PENUTUP
4.1 KESIMPULAN Dalam pabrik-pabrik pengolahan dilengkapi dengan berbagai macam alat pengoperasian setiap peralatan saling mendukung antar satu peralatan dengan
20
peralatan yang lainnya,salah satu peralatan instrument yang penting adalah alat ukur seperti barometer dan manometer. Barometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur tekanan udara. Dalam kehidupan sehari-hari barometer digunakan pada mateorologi untuk mengukur cuaca, penerbangan, sains dan industri, jam tangan dan smarthphone. Manometer merupakan alat yang digunakan secara luas pada audit energi untuk mengukur perbedaan tekanan di dua titik yang berlawanan. Dalam kehidupan sehari-hari manometer digunakan untuk mengukur tekanan udara pada ban mobil atau motor dan mengukur tekanan gas yang sangat tinggi.
4.2 SARAN Menyadari bahwa penulis masih jauh dari kata sempurna, kedepannya penulis akan lebih fokus dan details dalam menjelaskan tentang makalah di atas dengan sumber - sumber yang lebih banyak yang tentunga dapat di pertanggung jawabkan.
DAFTAR PUSTAKA
http://4muda.com/mengenal-lebih-jauh-barometer-prinsip-kerja-barometer-danaplikasinya/ diakses pada 27 Febuari 2017.
21
https://www.scribd.com/document/332856375/Makalah-Alat-Pengukuran-LajuAliran-Fluida diakses pada 27 Febuari 2017. https://www.scribd.com/doc/314589447/Manometer diakses pada 28 Febuari 2017
22
