fbpx

Tekanan Atmosfer (Udara) – Rumus, Contoh Soal dan Jawaban

Tekanan Atmosfer

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.

Rumus tekanan atmosfer

Berikut adalah rumus pendekatan untuk tekanan atmosfer:

,

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 kilometer.

Tekanan udara di suatu ketinggian dapat ditentukan dengan rumus:

h = (76 – bar) x 100m

keterangan;

h = tinggi tempat yang di ukur ( m)
bar = tekanan udara suatu tempat yang di tunjukkan dengan barometer.

Satuan Tekanan Atmosfer dan Kesetaraannya

Satuan tekanan
Pascal Bar Atmosfer teknikal Atmosfer standar Torr Pounds per inci persegi
(Pa) (bar) (at) (atm) (Torr) (psi)
1 Pa ≡ 1 N/m2 10−5 1,0197×10−5 9,8692×10−6 7,5006×10−3 1,450377×10−4
1 bar 105 ≡ 100 kPa≡ 106 dyn/cm2 1,0197 0,98692 750,06 14,50377
1 at 9,80665×104 0,980665 ≡ 1 kp/cm2 0,9678411 735,5592 14,22334
1 atm 1,01325×105 1,01325 1,0332 1 ≡ 760 14,69595
1 Torr 133,3224 1,333224×10−3 1,359551×10−3 ≡ 1/760 ≈ 1,315789×10−3 ≡ 1 Torr≈ 1 mmHg 1,933678×10−2
1 psi 6,8948×103 6,8948×10−2 7,03069×10−2 6,8046×10−2 51,71493 ≡ 1 lbf /in2

Tekanan sebesar 1 atm dapat pula dinyatakan sebagai:

  • ≡ 1,01325 bar
  • ≡ 101325 pascal (Pa) atau 101,3250 kilopascal (kPa)
  • ≡ 1013,25 millibar (mbar, also mb)
  • ≡ 760 torr
  • ≈ 760,001 mm-Hg, 0 °C, perlu dilakukan koreksi karena tersedia pengukuran yang lebih presisi pada densitas raksa
  • ≈ 29,9213 in-Hg, 0 °C, perlu dilakukan koreksi karena tersedia pengukuran yang lebih presisi pada densitas raksa
  • ≈ 1,033 227 452 799 886 kgf/cm²
  • ≈ 1,033 227 452 799 886 atmosfer teknikal
  • ≈ 1033,227 452 799 886 cm–H2O, 4 °C
  • ≈ 406.,782 461 732 2385 in–H2O, 4 °C
  • ≈ 14,695 948 775 5134 pounds-force per square inch (psi)
  • ≈ 2116,216 623 673 94 pounds-force per kaki persegi (psf)
  • = 1 ata (atmosfer absolut). Satuan ata unit digunakan menggantikan atm untuk menandakan bahwa tekanan yang ditunjukkan adalah tekanan ambien total, dibandingkan ruang hampa, dari sistem yang dihitung atau diukur. Sebagai contoh, untuk tekanan bawah air, tekanan sebesar 3,1 ata berarti bahwa 1 atm udara di atas air sudah termasuk dalam nilai ini dan total tekanan akibat air adalah 2,1 atm.

Faktor-faktor yang mempengaruhi tekanan udara

Terdapat 2 hal yang sangat mempengaruhi tekanan udara yaitu suhu dan tinggi suatu daerah

  1. Tinggi Suatu Tempat
    Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya tinggi suatu tempat berbanding terbalik dengan tekanan udara di daerah tersebut.
  2. Suhu Udara
    Suhu udara sangat mempengaruhi tekanan udaranya. Ketika suhu tinggi molekul udara akan mengembang dan volume udara menjadi lebih besar. Jika volume di udara di atas suatu tempat adalah tetap maka ketika suhu udara naik, massa udara total akan berkurang, berat udara berkurang, demikian juga dengan tekanan udara. Sebaliknya, ketika suhu rendah makan tekanan udara akan semakin tinggi.

Tekanan udara di berbagai tempat berbeda-beda terutama tergantung pada tinggi daerah tersebut dari permukaan air laut. Perbedaan tekanan udara inilah yang mengakibatkan berbagai fenomena cuaca seperti angin, topan, badai, dan sebagainya.

Rumus Tekanan Udara

Bagaimana menetukan tinggi suatu tempat bila diketahui tekanannya? Bagaimana pula menentukan tekanan jika yang kita ketahui adalah tekanannya.

Tekanan udara dipermukaan air laut adalah 76 cmHg yang akan jadi patokan dan setiap perubahan tinggi 100 m maka akan terjadi perubahan tekanan sebesaar 1 mmHg.

Ph = (Pu – h/100) cmHg

Ph = tekanan pada ketinggian h
Pu = tekanan udara permukaan air laut
h  = tinggi suatu tempat

untuk mencari ketinggian

h = (Pu-Ph) x 100 m

Ph = tekanan pada ketinggian h
Pu = tekanan udara permukaan air laut
h  = tinggi suatu tempat

Alat Ukur Tekanan Udara

Alat pengukur tekanan atmosfer/ udara (barometer) yang ada dalam pesawat udara yang menjadi satu dengan alat pengukur ketinggian pesawat (altimeter).

Tekanan udara merupakan besaran turunan yang dapat diukur dengan alat ukur yang dinamakan barometer yang berasal dari bahasa yunani baros = berat dan metron = udara. Barometer ada beberapa jenis seperti barometer. Alat yang ditemukan oleh Ilmuwan asal Irlandia (Robert Boyle) ini memiliki beberapa jenis seperti:

  • barometer air raksa
  • barometer air
  • barometer aneroid
  • dan beberapa jenis barometer lainnya.

Pada umumnya dunia menggunakan hektopascal untuk menyatakan nilai tekanan udara. Akan tetapi Anda hitung mungkin masih ada yang menjumpai satuan cmHg pada barometer tua dengan konversi satuan 1 cmHg = 1,103 x 105 Pa = 1 x 1,013 x 103 hektopascal.

Penggunaan hektopascal sebagai pengganti milibar.

Hektopascal adalah

Satuan pengukuran langsung dari tekanan udara (gaya/luas alas) seperti halnya newton/cm persegi tetapi dalam satuan metrik. 1 Hektopascal = 100 Pascal sedangkan 1 bar = 100.000 newton/m2 = 100.000 Pa.

Rumus dan Satuan Tekanan Udara

Jika percobaa yang dilakukan di atas permukaan laut mampu menghasilkan nilai h = 766. Maka tekanan udara yang berada di atas permukaan laut disebut sebagai satu atmosfer.

1 atm = 76 cmHg

Karena massa jenis raksa = 13,6 g/cm3 = 13.600 kg/m3 maka

1 atm = 0,76 m ×13.600 kg/m3 × 9,8 m/s2

= 101.292,8 N/m2 = 101.300 N/m2 (pembulatan)

= 101.300 Pa

1 Pa = 1 N/m2

Untuk tekanan udara yang besar digunakan satuan bar.

1 Bar = 105 Pa = 105 N/m2

Jadi, 1 atm = 1,013 bar = 1.013 mbar (milibar).

Contoh Soal Tekanan Atmosfer / Udara

1. Jika wilayah Jakarta memiliki ketinggian 10 m dibawah permukaan air laut. Berapakah tekanan udara di tempat tersebut?

Jawaban:

Ph = (Pu – h/100) cmHg
Ph = (76 – (-10)/100) = 76 + 0,1 = 76,1 cmHg

jika disuatu puncak gunung tekanan udaranya adalah 45 cmHg, berapa ketinggian gunung tersebut dari permukaan air laut?

h = (Pu-Ph) x 100
h = (76-45 x 100) = 31 x 100 = 3100 m di atas permukaan laut.

2. Apa yang akan terjadi jika tekanan atmosfer bumi tiba-tiba menjadi nol?

Semua kehidupan tanaman dan hewan yang tidak dilindungi di permukaan bumi akan mati. Kita tidak bisa bertahan lama dalam ruang hampa, yang akan kita miliki jika suasana tiba-tiba menghilang. Ini karena diafragma Anda menggunakan perbedaan tekanan antara udara di dalam paru-paru Anda dan di luar tubuh Anda untuk menghirup.

Diafragma adalah otot utama yang digunakan dalam proses menarik dan mengeluarkan napas. Diafragma terletak di bawah rongga dada dan berbentuk seperti kubah otot. Organ tubuh ini memisahkan jantung dan paru-paru dengan organ perut (lambung, usus, limpa, dan hati)

3. Budi mendaki sebuah gunung hingga puncaknya. Jika sikap barometer raksa di puncak tersebut 55 cmHg, berapa ketinggian gunung yang didaki?

Jawaban:

Diketahui:
Tekanan udara = 55 cmHg

Ditanya:
Tinggi gunung itu terhadap permukaan laut = …?

Jawaban:
Turunnya tekanan udara = 76 – 55 = 21 cmHg

Tinggi gunung = 21 x 100

= 2.100 m

Jadi, tinggi gunung tersebut adalah 2.100 m di atas permukaan laut.

4. Jelaskan mengapa tekanan atmosfer menurun seiring meningkatnya ketinggian dengan laju yang menurun pula?

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.

5. Cara mengukur Suhu Udara pada Ketinggian Tempat Tertentu

Bagaimana menentukan suhu udara suatu tempat berdasarkan ketinggiannya? Penentuan suhu udara suatu tempat dapat dilakukan dengan rumus sebagai berikut.
1) Jika hanya diketahui ketinggian suatu tempat.

Ket.
T = Suhu udara yang dicari (°C).
26,3 = Konstanta (suhu udara rata-rata di daerah pantai tropis).
0,6 = Konstanta.
h = Tinggi tempat dalam ratusan meter.

Contoh soal:
Berapa suhu udara di daerah A, jika mempunyai ketinggian 1.500 m dari permukaan laut?
Jawab:
T = 26,3 – 0,6 (15)
= 26,3 – 9
= 17,3°C
Jadi, suhu udara di daerah A adalah 17,3°C.

2) Jika diketahui ketinggian dua tempat, yang satu diketahui suhu udaranya dan yang satu tidak.

∆T = Selisih suhu udara antara tempat 1 dengan tempat 2 (°C).
X = Ketinggian tempat yang diketahui suhu udaranya (m).
X 1,2 = Ketinggian tempat yang dicari suhu udaranya (m).

Contoh soal:
Kota A memiliki ketinggian 50 m di atas permukaan laut. Ratarata suhu udara di kota A adalah 28°C. Berapakah rata-rata suhu udara kota B yang memiliki ketinggian 260 m di atas permukaan laut?

Jawab:
∆T
= 0,006 (5 – 215) × 1°C
= –1,26°C
Jadi, suhu udara kota B = 28°C – 1,26°C
= 26,74°C

6. Berapa tekanan atmosfer normal?

Tekanan permukaan laut standar, menurut definisi, sama dengan 760 mm (29,92 inci) merkuri, 14,70 pound per inci persegi, 1.013,25 × 103 dynes per sentimeter persegi, 1.013,25 milibar, satu atmosfer standar, atau 101,325 kilopascal.

7. Apa tekanan atmosfer itu dan apa yang menyebabkannya?

Tekanan udara disebabkan oleh berat molekul udara di atas. Bahkan molekul udara kecil memiliki beberapa bobot, dan sejumlah besar molekul udara yang membentuk lapisan atmosfer kita secara kolektif memiliki banyak bobot, yang menekan pada apa pun yang ada di bawah.

Perubahan tekanan atmosfer menyebabkan perubahan cuaca.

Tekanan tinggi menyebabkan udara mengalir perlahan dan menyebar, bergerak dengan rotasi searah jarum jam di tanah di Belahan Bumi Utara dan berlawanan arah jarum jam di Belahan Bumi Selatan. Hari-hari bertekanan tinggi umumnya memiliki langit yang cerah karena udara yang tenggelam mencegah awan terbentuk.

Tekanan rendah menyebabkan udara mengalir perlahan. Saat udara naik, itu mendingin dan uap air di dalam udara tidak dapat tetap menjadi gas. Ini membentuk tetesan air kecil, membuat awan di langit. Ingatlah untuk membawa payung pada hari-hari tekanan rendah karena awan-awan itu dapat menyebabkan presipitasi.

8. Apa yang terjadi jika tekanan atmosfer terlalu tinggi?

Tekanan atmosfer turun saat ketinggian meningkat. Saat tekanan berkurang, jumlah oksigen yang tersedia untuk bernafas juga berkurang. Pada ketinggian yang sangat tinggi, tekanan atmosfer dan oksigen yang tersedia menjadi sangat rendah sehingga orang dapat menjadi sakit dan bahkan mati.

9. Apa yang menyebabkan penurunan tekanan atmosfer?

Di permukaan laut, tekanan udara standar adalah 29,92 inci air raksa. Perubahan tekanan ini disebabkan oleh perubahan kepadatan udara, dan kepadatan udara terkait dengan suhu. Udara hangat kurang padat daripada udara dingin karena molekul gas di udara hangat memiliki kecepatan lebih besar dan terpisah lebih jauh daripada di udara dingin.

10. Berapa tekanan barometrik yang dianggap rendah?

Tekanan barometrik sering diukur dalam inci air raksa, atau dalam-Hg. Jika tekanan barometrik naik atau turun lebih dari 0,18 in-Hg dalam waktu kurang dari tiga jam, tekanan barometrik dikatakan berubah dengan cepat. Perubahan 0,003 menjadi 0,04 in-Hg dalam waktu kurang dari tiga jam menunjukkan perubahan lambat dalam tekanan barometrik.

Apakah Anda memiliki sesuatu untuk dijual, disewakan, layanan apa saja yang ditawarkan atau lowongan pekerjaan? Pasang iklan & promosikan jualan Anda sekarang juga! 100% GRATIS di: www.TokoPinter.com

Apakah Anda memiliki sesuatu untuk dijual, disewakan, layanan apa saja yang ditawarkan atau lowongan pekerjaan? Pasang iklan & promosikan jualan atau jasa Anda sekarang juga! 100% GRATIS di: www.TokoPinter.com

Cara daftar pasang iklan gratis

3 Langkah super mudah: tulis iklan Anda, beri foto & terbitkan! semuanya di Toko Pinter

Unduh / Download Aplikasi HP Pinter Pandai

Respons “Ooo begitu ya…” akan lebih sering terdengar jika Anda mengunduh aplikasi kita!

Siapa bilang mau pintar harus bayar? Aplikasi Ilmu pengetahuan dan informasi yang membuat Anda menjadi lebih smart!

Sumber bacaan: Britannica, National Center for Atmospheric Research, National Geographic, Weather, Thoughtco, Sciencing

                       

Pinter Pandai “Bersama-Sama Berbagi Ilmu”
Quiz |Matematika|IPA | Geografi & Sejarah|Info Unik|Lainnya

By | 2019-11-10T21:04:40+07:00 November 10th, 2019|IPA, Lainnya|0 Comments

Leave A Comment