Soal 1: Barometer Toricelli menggunakan raksa, Pascal menambahkannya dengan anggur perancis yang memiliki massa jenis 984 kg/m3. Tentukan ketinggian kolom anggur pada tekanan normal.
Sebuah manometer yang digunakan untuk mengukur tekanan udara. Jika dalam pipa U diisi cairan raksa dengan massa jenis 13,6 g/cm3. Tentukan tekanan udara dalam tabung!
Jawab:
Diketahui: ρraksa = 13,6 g/cm3 = 13600 kg.m-3; h = 5 cm = 5 x 10-2 m dan Patm = 1,05 x 105 Pa, maka
Pudara = Patm + ρgh
Pudara = 1,05 x 105 Pa + (13600 kg/m3)(9,8 m/s2)(0,05 m)
= 1,12 x 105 Pa ≈ 112 kPa
Soal 3:
Sebuah manometer yang digunakan untuk mengukur tekanan udara. Jika dalam pipa U diisi air, tentukan h, jika tekanan udara yang terbaca sekitar 65 kPa!
Jawab:
Diketahui: ρair = 1,0 g/cm3 = 1000 kg.m-3; Pgauge = 65 kPa dan Patm = 1,05 x 105 Pa, maka h = ??
Pudara – Patm = ρgh
Pgauge = ρgh
65000 Pa = (1000 kg/m3)(9,8 m/s2)(h)
h = 6,63 m
Jawab:
Massa jenis raksa, ρ1 = 13.6 × 103 kg/m3 . Tinggi kolom raksa, h1 = 0.76 m
Massa jenis anggur Prancis, ρ2 = 984 kg/m3
Tinggi kolom anggur Prancis = h2
Percepatan gravitasi, g = 9.8 m/s2
Tekanan dalam kedua kolom adalah,
Tekanan dalam kolom raksa = tekanan dalam kolom anggur
ρ1h1g = ρ2h2g
h2 = ρ1h1 / ρ2
= 13.6 × 103 × 0.76 / 984 = 10.5 m
maka tinggi kolom anggur Prancis pada tekanan normal adalah 10.5 m.
Soal 2Sebuah manometer yang digunakan untuk mengukur tekanan udara. Jika dalam pipa U diisi cairan raksa dengan massa jenis 13,6 g/cm3. Tentukan tekanan udara dalam tabung!
Diketahui: ρraksa = 13,6 g/cm3 = 13600 kg.m-3; h = 5 cm = 5 x 10-2 m dan Patm = 1,05 x 105 Pa, maka
Pudara = Patm + ρgh
Pudara = 1,05 x 105 Pa + (13600 kg/m3)(9,8 m/s2)(0,05 m)
= 1,12 x 105 Pa ≈ 112 kPa
Soal 3:
Sebuah manometer yang digunakan untuk mengukur tekanan udara. Jika dalam pipa U diisi air, tentukan h, jika tekanan udara yang terbaca sekitar 65 kPa!
Diketahui: ρair = 1,0 g/cm3 = 1000 kg.m-3; Pgauge = 65 kPa dan Patm = 1,05 x 105 Pa, maka h = ??
Pudara – Patm = ρgh
Pgauge = ρgh
65000 Pa = (1000 kg/m3)(9,8 m/s2)(h)
h = 6,63 m
Soal 3:
Manometer merkuri (ρ = 13.600 kg/m3) dihubungkan ke saluran udara untuk mengukur tekanan di dalamnya. Perbedaan ketinggian manometer adalah 15 mm, dan tekanan atmosfir 100 kPa. Tentukan tekanan absolut di salurannya!
Jawab:
Diketahui: ρraksa = 13600 kg.m-3; h = 15 mm = 5 x 10-2 m dan Patm = 1,05 x 105 Pa, maka
Pudara = Patm + ρgh
Pudara = 1,05 x 105 Pa + (13600 kg/m3)(9,8 m/s2)(0,015 m)
= 1,03 x 105 Pa ≈ 103 kPa
Soal 4:
Perhatikan manometer fluida ganda yang terpasang di pipa udara yang ditunjukkan pada gambar. Jika berat jenis satu cairan adalah 13,55 g/cm3, tentukan massa jenis fluida lainnya tekanan udara yang ditunjukkan mutlak. Ambillah tekanan atmosfer menjadi 100 kPa!
Jawab:
Dimulai dengan tekanan udara di dalam tangki, dan bergerak di sepanjang tabung dengan menambahkan (saat turun) atau mengurangkan (saat naik) sebesar ρgh syarat mencapai permukaan bebas dimana cairan pada tabung yang lainnya terkena atmosfer, dan hasilnya sama dengan Patm berikan
Pudara + ρ1gh1 – ρ2gh2 = Patm
Pudara – Patm = ρ2gh2 – ρ1gh1
76 kPa – 100 kPa = ρ2 (9,8 m.s-2)(0,4 m) – (13550 kg.m-3)(9,8 m.s-2)(0,22 m)
5213,8 Pa = 3,92ρ2
ρ2 = 1330,05 kg.m-3 = 1,33 g/cm3
Manometer merkuri (ρ = 13.600 kg/m3) dihubungkan ke saluran udara untuk mengukur tekanan di dalamnya. Perbedaan ketinggian manometer adalah 15 mm, dan tekanan atmosfir 100 kPa. Tentukan tekanan absolut di salurannya!
Jawab:
Diketahui: ρraksa = 13600 kg.m-3; h = 15 mm = 5 x 10-2 m dan Patm = 1,05 x 105 Pa, maka
Pudara = Patm + ρgh
Pudara = 1,05 x 105 Pa + (13600 kg/m3)(9,8 m/s2)(0,015 m)
= 1,03 x 105 Pa ≈ 103 kPa
Soal 4:
Perhatikan manometer fluida ganda yang terpasang di pipa udara yang ditunjukkan pada gambar. Jika berat jenis satu cairan adalah 13,55 g/cm3, tentukan massa jenis fluida lainnya tekanan udara yang ditunjukkan mutlak. Ambillah tekanan atmosfer menjadi 100 kPa!
Jawab:
Dimulai dengan tekanan udara di dalam tangki, dan bergerak di sepanjang tabung dengan menambahkan (saat turun) atau mengurangkan (saat naik) sebesar ρgh syarat mencapai permukaan bebas dimana cairan pada tabung yang lainnya terkena atmosfer, dan hasilnya sama dengan Patm berikan
Pudara + ρ1gh1 – ρ2gh2 = Patm
Pudara – Patm = ρ2gh2 – ρ1gh1
76 kPa – 100 kPa = ρ2 (9,8 m.s-2)(0,4 m) – (13550 kg.m-3)(9,8 m.s-2)(0,22 m)
5213,8 Pa = 3,92ρ2
ρ2 = 1330,05 kg.m-3 = 1,33 g/cm3
Post a Comment for "Soal dan penyelesaian barometer dan manometer"
Sobat Fisika! Berikan Komentar di kolom komentar dengan bahasa yang sopan dan sesuai isi konten...Terimasih untuk kunjunganmu di blog ini, semoga bermanfaat!