Manometer Pipa U [PDF]

Citation preview

Group A Medan, 08 November 2019 Kelompok A2 Asisten Nama/Nim : 1. Chintya Hutapea/17 01 008 Laboratorium Instrumen & P. Proses 2. Dandi Saputra /17 01 009 3. Cici Hilmadya / 17 01 007 4. Daniel Siregar / 17 01 010 (Andani Putri)



PENGUKURAN TEKANAN DENGAN MENGGUNAKAN MANOMETER PIPA U



Tekanan Tekanan adalah satuan fisika untuk menyatakan gaya (F) per satuan luas (A).



𝑃=



𝐹 𝐴



P: Tekanan dengan satuan pascal ( Pressure ) F: Gaya dengan satuan newton ( Force ) A: Luas permukaan dengan satuan m2 ( Area ) Satuan tekanan sering digunakan untuk mengukur kekuatan dari suatu cairan atau gas. Satuan tekanan dapat dihubungkan dengan satuan volume (isi) dan suhu. Semakin tinggi tekanan di dalam suatu tempat dengan isi yang sama, maka suhu akan semakin tinggi. Hal ini dapat digunakan untuk menjelaskan mengapa suhu di pegunungan lebih rendah daripada di dataran rendah, karena di dataran rendah tekanan lebih tinggi. Akan tetapi pernyataan ini tidak selamanya benar atau terkecuali untuk uap air, uap air jika tekanan ditingkatkan maka akan terjadi perubahan dari gas kembali menjadi cair. (dikutip dari wikipedia: kondensasi). Rumus dari tekanan dapat juga digunakan untuk menerangkan mengapa pisau yang diasah dan permukaannya menipis menjadi tajam. Semakin kecil luas permukaan, dengan gaya yang sama akan dapatkan tekanan yang lebih tinggi.



Tekanan udara dapat diukur dengan menggunakan barometer. Tekanan Hidrostatis Tekanan Hidrostatis adalah tekanan yang terjadi di bawah air. Tekanan ini terjadi karena adanya berat air yang membuat cairan tersebut mengeluarkan tekanan. Tekanan sebuah cairan bergantung pada kedalaman cairan di dalam sebuah ruang dan gravitasi juga menentukan tekanan air tersebut. Rumus Tekanan Hidrostatis



Karena w = m.g dan m = ρ.v = ρ.h.A , maka :



p = tekanan hidrostatis (N/m²) ρ = massa jenis zat cair (kg/m²) g = percepatan gravitasi (m/s²) h = kedalaman zat cair (m) Tekanan Udara Atmosfer adalah lapisan yang melindungi bumi. Lapisan ini meluas hingga 1000 km ke atas bumi dan memiliki massa 4.5 x 1018 kg. Massa atmosfer yang



menekan permukaan inilah yang disebut dengan tekanan atmosferik. Tekanan atmosferik di permukaan laut adalah 76 cmHg. Aplikasi Tekanan Tekanan diaplikasikan dalam beberapa hal dalam kehidupan, di antaranya: 



Pengukuran tekanan darah







Pompa Hidrolik yang biasanya dipakai di bengkel-bengkel







Tekanan atmosfer merupakan tekanan pada titik manapun di atmofer bumi.tekanan ini tergantung dari ketinggian, semakin dekat dengan permukaan bumi maka tekanan nya semakin besar dan semakin menjauhi bumi maka tekanan nya akan semakin kecil.







Tekanan absolut adalah tekanan ambien total pada sistem yang berada diatas nol absolute dengan pembacaan tekanan relatif terhadap tekanan ruang hampa (vakum). Disebut absolute, karena







Tekanan gauge merupakan tekanan yang yang relatif diukur berdasarkan tekanan atmosfer (di atas atau bawah tekanan atmosfir) dimana tekanan ini sering digunakan untuk mengukur perbedaan tekanan antara sistem dan lingkungannya.



Titik nol terletak pada tekanan atmosefer yang dipengaruhi oleh lingkungan sekitarnya. Pada kondisi ini, tekanan gauge berada diantara tekanan atmosfer/titik nol baik itu berada diatas maupun dibawah. Seperti yang kita ketahui bahwa terdapat titik nol lainnya yang tidak tergantung oleh tekanan atmosfer/lingkungan disekitarnya yaitu titik nol mutlak, dimana pada titik terdapat tekanan absolut berada. Untuk mengetahui perbedaannya dapat dilihat pada grafik dibawah ini.



Adapun hubungan ketiga tekanan tersebut dikaitkan sebagai berikut: P gauge = P abs – P atm P vac = P atm – P abs Alat Ukur Tekanan Alat ukur digunakan untuk mengetahui suatu besaran atau suatu variabel. Instrumen adalah alat ukur yang mempunyai sifat komplek, minimal terdiri dari :



a. Sensor untuk menangkap perubahan dari objek yang diukur. b. Signal Conditioning untuk merubah nilai kekuatan sinyal yang ditangkap. c. Data Presentation untuk menunjukan besaran nilai pengukuran yang diperoleh.



Dalam tulisan ini akan dibahas mengenai alat ukur tekanan dan alat ukur temperatur.



A. Alat Ukur Tekanan Alat ukur tekanan alat yang digunakan untuk mengetahui kondisi/tekanan suatu objek ukur. Beberapa metode pengukuran tekanan:  Manometer U-tube Manometer Well Type Manometer Barometer  DWT  Elastic Pressure Transducer Bourdon Tube Diaphragm Pressure Gage Bellows  Electrical



1.



Manometer



a.



U-tube Manometer



b. Well Type Manometer Banyak



digunakan



pengukurannya



karena



lebih



mudah:



pembacaan hanya pada salah satu leher tube.



c. Barometer Alat ukur tekanan absolute dengan rentang tekanan dari zero absolute sampai pressure.Biasanya dalam mm Hg.



atmospheric dinyatakan



2. Piston Gauge atau sering disebut dengan Dead Weight Tester (DWT)



3. Elastic Pressure Transducer a. Bourdon Tube Terdiri



pipa



lengkung



berongga.Digunakan fluida



dalam



untuk



pipa.Tekanan



dalam pipa menyebabkan pipa pada



alat



berubah



bentuk.Tekanan ditentukan dari perubahan



secara



mekanik



penunjuk pada alat. b. Diaphragm Pressure Gage Alat ini menggunakan deformasi elastis dari suatu diafragma (membran) untuk mengukur perbedaan tekanan yang tidak diketahui dengan tekanan referensi. Digunakan secara luas untuk tekanan gauge; dan dapat mendeteksi tekanan rendah: 0 – 4 mm.



Keuntungan dan kekurangan Respon lebih cepat Akurasi tinggi (sampai 0,5 % FS) Linieritas baik jika perubahan tekanan tidak lebih besar dari pada ketebalan diafragma. Relatif mahal



c. Bellows Prinsip operasi didasarkan pada perubahan volume dari element bellows sehingga diperoleh hubungan yang linear antara tekanan dan simpangan. Digunakan untuk mengukur tenakan absolut (tekanan rendah) Range: tekanan rendah sampai 155.1 mmHg (3 psi) ; atau sampai 40 mmHg, jika bellows dibuat cukup besar.



Kelebihan • Biaya pengadaan awal : rendah • Konstruksi kuat dan sederhana • Dapat digunakan untuk tekanan rendah dan menengah



• Dapat digunakan untuk mengukur tekanan absolut, tekanan relatif (gauge) dan tekanan diferensial. Kekurangan • Memerlukan kompensasi temperature • Tidak dapat digunakan untuk mengukur tekanan tinggi. • Mempunyai histeresis dan drift yang besar. • Tidak cocok untuk mengukur tekanan yang dinamis.



MANOMETER



Manometer adalah alat ukur tekanan dan manometer tertua adalah manometer kolom cairan.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).



1. Fungsi Manometer Manometer adalah alat yang 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 (lihat Gambar 4-4) 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.



2. 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, “h”, 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 ketinggian “h” merupakan hasil penjumlahan pembacaan diatas dan dibawah nol yang menunjukkan jumlah tekanan vakum. Raksa (nama lama: air raksa) atau merkuri atau hydrargyrum (bahasa Latin: Hydrargyrum, air/cairan perak) adalah unsur kimia pada tabel periodik dengan simbol Hg dan nomor atom 80. Unsur golongan logam transisi ini berwarna keperakan dan merupakan satu dari lima unsur (bersama cesium, fransium, galium, dan brom) yang berbentuk cair dalam suhu kamar, serta mudah menguap.[2] Hg akan memadat pada tekanan 7.640 Atm. Kelimpahan Hg di bumi menempati di urutan ke-67 di antara elemen lainnya pada kerak bumi. Di alam, merkuri (Hg) ditemukan dalam bentuk unsur merkuri (Hg0), merkuri monovalen (Hg1+), dan bivalen (Hg2+). keduanya merupakan logam paling rapuh



Raksa banyak digunakan sebagai bahan amalgam gigi, termometer, barometer, dan peralatan ilmiah lain, walaupun penggunaannya untuk bahan pengisi termometer telah digantikan (oleh termometer alkohol, digital, atau termistor) dengan alasan kesehatan dan keamanan karena sifat toksik yang dimilikinya. Sifat-Sifat Fisika Air Raksa Fase



: Cair



Titik cair



: -38,830C



Titik didih



: 356,730C



Massa jenis pada suhu kamar : 13,534 gr/ml Jari-jari atom secara empiris



: 151 pm.



Kecepatan rambat suara



: 1451 m/detik



Resistifitas Listrik



: 961 nΩ.m



Sifat magnet



: Diamagnetik



Sifat-Sifat Kimia Merkuri Nomor Atom



: 80



Massa Atom



: 200,6



Jenis Unsur



: Logam Transisi



Perioda



: 6



Konfigurasi Elektron : [Xe] 4f14 5d10 6s2



Reaksi-Reaksi Kimia Air Raksa Merkuri memiliki bilangan oksidasi +1 dan +2. Pada posisi bilangan oksidasi +1, merkuri bisa digolongkan dalam Golongan I pada Kimia Analisa Kualitatif, bersama-sama dengan perak (Ag) dan timah hitam (Pb). Ciri khas golongan I adalah reaksi halidasi larutan perak nitrat, merkuri I nitrat, dan timah II nitrat, yang menghasilkan endapan putih perak halida, merkuri I halida, dan timbal II halida.



DAFTAR PUSTAKA



https://id.wikipedia.org/wiki/Raksa https://maniacinstrument.wordpress.com/2012/06/03/apakah-yang-dimaksud-dengantekanan/ https://id.wikipedia.org/wiki/Tekanan https://id.scribd.com/document/367960859/Manometer https://id.scribd.com/document/68844767/tekanan