Pengertian Tekanan Atmosfer

Tekanan atmosfer atau tekanan barometrik adalah gaya yang diberikan oleh kolom udara atmosfer di permukaan bumi pada suatu titik tertentu.

Gaya ini berbanding terbalik dengan ketinggian. Semakin tinggi ketinggian, semakin rendah tekanan atmosfer, dan semakin rendah ketinggiannya, semakin tinggi tekanan atmosfer.

Tekanan atmosfer tertinggi adalah yang terjadi di permukaan laut. Oleh karena itu, pengukuran ini diambil sebagai acuan tekanan atmosfir normal.

Pengertian

Tekanan atmosfer adalah tekanan pada titik manapun di atmosfer bumi. Umumnya, tekanan atmosfer hampir sama dengan tekanan hidrostatik yang disebabkan oleh berat udara di atas titik pengukuran. Massa udara dipengaruhi tekanan atmosfer umum di dalam massa tersebut, yang menciptakan daerah dengan tekanan tinggi (antisiklon) dan tekanan rendah (depresi). Daerah bertekanan rendah memiliki massa atmosfer yang lebih sedikit di atas lokasinya, di mana sebaliknya, daerah bertekanan tinggi memiliki massa atmosfer lebih besar di atas lokasinya.

Meningkatnya ketinggian menyebabkan berkurangnya jumlah molekul udara secara eksponensial. Karenanya, tekanan atmosfer menurun seiring meningkatnya ketinggian dengan laju yang menurun pula. Berikut adalah rumus pendekatan untuk tekanan atmosfer:

log10 P » 5 – h/15500

di mana P adalah tekanan dalam pascal dan h adalah ketinggian dalam meter. Persamaan ini menunjukkan bahwa tekanan pada ketinggian 31 km adalah sekitar 10(5-2) Pa = 1000 Pa, atau 1% dari tekanan pada permukaan laut. Secara kasar, untuk beberapa kilometer di atas permukaan laut, tekanan berkurang 100 hPa per kilomet

Tekanan atmosfir merupakan tekanan yang diakibatkan oleh adanya gaya gravitasi bumi. Besarnya tekanan atmosfir dipermukaan bumi berbeda-beda tergantung dari ketinggian tempat tersebut dipermukaan bumi. Semakin dekat posisi tempat tersebut dengan permukaan bumi, maka akan semakin besar tekanannya.

Berapa besarnya tekanan atmosfir di tempat kita?

Sebelumnya, sebagai orang awam, kita hanya menduga-duga tekanan disuatu tempat. Misalnya ketika kita berada di puncak gunung, kita meyakini bahwa tekanan di tempat itu rendah karena tempatnya cukup tinggi. Berkat jasa ilmuan saat ini kita bisa memperkirakan besarnya tekanan atmosfir dimanapun dipermukaan bumi. Syaratnya, kita harus mengetahui posisi ketinggian tempat tersebut dari permukaan air laut. Berdasarkan hand book ASHRAE, persamaan untuk menentukan tekanan atmosfir yaitu:

P = 101,325 ((1 – (2,25577 x Z))5,2559

Dari persamaan tersebut dapat kita ketahui bahwa tekanan di permukaan air laut adalah 101,325 kPa, karena nilai Z = 0.

Satuan tekanan atmosfer

Ada beberapa satuan pengukuran untuk merepresentasikan tekanan atmosfer. Yang digunakan di S.I. Ini disebut Pascal (Pa) atau hektopascal (hPa). Namun, batang (b), milibar (mb), “atmosfer” (atm), milimeter merkuri (mm Hg) dan Torricellis (Torr) juga digunakan.

Rumus tekanan atmosfer

Rumus untuk menghitung tekanan atmosfer atau barometrik diatur oleh prinsip persamaan hidrostatis dasar. Mari kita lihat selanjutnya.

Pa = ρ.g.h

Dalam rumus ini,

  • Pa sama dengan tekanan yang diberikan pada suatu titik dalam fluida.
  • ρ sama dengan massa jenis fluida.
  • g sama dengan percepatan gravitasi.
  • h sama dengan kedalaman.

Jadi, jika:

ρ = 13550 kg / m3 (massa jenis merkuri)
g = 9,81 m / s2
h = 0,76 m (ketinggian kolom merkuri)

maka,

Pa = 101.023 Pa

Nilai tekanan atmosfer di permukaan laut

Nilai tekanan atmosfir normal (di permukaan laut) adalah 760 mm, yang setara dengan 760 torr; pada 1.013,2 mb (milibar); 101 325 Pa (pascal); pada 1013,2 hPa (hektopaskal) atau juga pada 1 atm (atmosfer).

Alat untuk mengukur tekanan atmosfer

Alat untuk mengukur tekanan atmosfir dikenal sebagai barometer. Itulah sebabnya tekanan atmosfer disebut juga tekanan barometrik. Ada berbagai macam jenis barometer. Yang terpenting adalah sebagai berikut:

Barometer merkuri

Ini adalah barometer pertama dalam sejarah, ditemukan oleh Evangelista Torricelli pada tahun 1643. Ini adalah tabung kaca yang terbuka di ujung bawah dan ditutup di ujung atas. Tabung ini diisi dengan merkuri, yang kadarnya bervariasi sesuai dengan berat kolom udara yang menempel pada perangkat. Mari kita lihat bagaimana itu mungkin.

Dalam eksperimen yang disebut Torricelli, ilmuwan tersebut mengisi sebuah tabung sepanjang satu meter dengan merkuri dan menutupnya dengan satu jari. Kemudian dia membaliknya, meletakkannya pada kemiringan tertentu dalam wadah, juga dengan merkuri, dan melepaskan mulut tabung.

Saat melakukan ini, cairan turun, tetapi penurunan berhenti pada ketinggian 76 cm, menciptakan ruang hampa di ujung atas. Dari sini terinduksi bahwa tekanan dalam ruang hampa sama dengan 0. Dengan data ini, Torricelli dapat menghitung tekanan atmosfer.

Barometer arenoid

Diciptakan pada tahun 1843 oleh Lucien Vidie, barometer ini terdiri dari kapsul logam perak. Kapsul ini bersentuhan dengan tuas yang dipasang pada roda gigi yang selanjutnya dipasang pada jarum indikator. Kapsul berkontraksi saat tekanan lebih tinggi atau mengembang saat tekanan berkurang, yang mendorong pergerakan roda gigi dan mengaktifkan jarum indikator.