CERMIN HATI

Tekanan Udara

(Sumber: Sregar, MS. 1991. Udara Dalam Kehidupan Bandung: KaryaIndah.)

                Setiap saat tubuh kita mendapat tekanan udara. Tapi tekanan itu tidak dapat kita rasakan, sebab di dalam tubuh juga terdapat udara. Pada saat kita menghirup udara maka tekanan udara di luar sama dengan tekanan udara di dalam tubuh kita. Jadi antara gaya yang menekan dari dalam terdapat keseimbangan dengan gaya yang menekandari luar. Jika kedua gaya tersebut tidak seimbang tentu tubuh kita akan remuk berantakan.

                Apakah tekanan udara itu?

                Lapisan udara itu berputar bersama-sama dengan bumi kita. Adanya pengaruh gravitasi bumi menyebabkan udara mempunyai berat. Berat udara itu menimbulkan adanya teknan dalam udara. Tekanan inilah yang kita sebut tekanan udara. Arah tekanan udara selalu menjurus ke segala penjuru.

                Untuk melukiskan bahwa tekanan udara menuju ke segala arah dapat kita ambil contoh. Misalnya, ambilah sebuah gelas dan secarik kertas yang agak tebal. Penuhi gelas itu dengan air. Lalu tutup permukaan gelas dengan kertas. Mula-mula kertas dipegang erat-erat. Kemudian gelas segera dibalik kedudukannya. Setelah itu lepaskan peganganmu terhadap kertas. Apa yang terjadi? Ternyata kertas tidak jatuh, bukan? Berarti air dalam gelas pun tentu tidak tumpaah. Mengapa demikian? Ternyata kertas mendapat tekanan udara dari bawahnya. Besarnya tekanan udara itu cukup kuat untuk menopang kertas dan air di dalam gelas.

                Berapakah besar tekanan udara itu?

                Makin tinggi suatu tempat dari  permukaan bumi, lapisan udara pun makin tipis. Hal itu disebabkan pengaruh gravitasi bumi makin berkurang. Dengan demikian besar tekanan udaranya pun makin kecil pula.

               

                Besar tekanan udara selalu dinyatakan dalam satuan atmosfer. Besar tekanan udara itu dihitung dari permukaan laut. Orang yang mula-mula menyelidiki besar tekanan udara adalah Torricelli (1608-1647), seorang ahli fisika berkebangsaan Italia.

                Dalam penyelidikannyaa, Torricelli hanya menggunakan alat-alat sederhana. Yaitu tabung gelas kecil, bejana kaca, dan raksa. Panjang tabung gelas berkisar 1 meter. Tabung air diisinya penuh dengan raksa. Ujung tabung yang terbuka ditutupnyya dengan jari tangannya. Kemudian tabung itu dbalikkan. Lalu dimasukkan ke dalam bejana yang sudah berisi raksa. Setelah itu jari tangannya menyumbat ujung tabung dilepaskan. Ternyata raksa dalam tabung gelas itu turun beberapa senti meter. Barulah ia mengukur tinggi raksa daalam tabung. Pengukuran dilakukan mulai dari permukaan raksa dalam bejana. Nampaknya tinggi dalam tabung gelas itu berkisar 76 cm. ketinggian raksa dalam tabung inilah yang dimaksudkan dengan tekanan udara 1 atmosfer. Dengan demikian 1 atmosfer sama dengan 76 cm raksa. Atau biasanya dapat kita tulis dengana 76 cm Hg. Hg adalah rumus kimia dari raksa.

                Karena permukaan raksa dalam tabung mengalami penurunan maka terdapat ruang kosong di atasnya. Ruangan itu hampa udara. Ruang inilah yang kita sebut ruang hampa Torricelli.

                Menurut Torricelli, tekanan udara tertinggi adalah 1 atmosfer. Semakin tinggi suatu tempat dari permukaan bumi, semakin kecil pula tekanan udara. Setiap kita naik 10 meter dari permukaan bumi, tekanan udara akan turun 1 mmHg.. pernyataan ini dapat juga sebut sebagai penurunan tekanan udara vertical  1 mmHg/10 meter.

               

                Dengan mengetahui besar tekanan udara di suatu tempat maka kita dapat menentukan ketinggian tempat tersebut dari permukaan laut. Misalnya, tekanan udara di suatu tempat adalah 75 cmHg. Sedangkan tekanan udara di atas permukaan laut adalah 76 cmHg. Berapakah ketinggian tempat itu dari permukaan laut?

                Ketinggian tempat itu dapat kita tentukan dengan cara sebagai berikut:

76cm=760mm

75cm=750mm

(760-750)X10 meter=100meter.

                Jadi tinggi tempat itu dari permukaan laut adalah 100 meter.

                Untuk mengetahui besar tekanan udara di suatu tempat digunakan barometer. Alat ini ada dua jenis, yaitu barometer raksa dan barometer logam (barometer aneroid).

                Barometer raksa sama dengna alat yang dibuat Torricelli.

               

                Dalam keadaan udara normal, tinggi kolom raksa dalam tabung selalu menunjukkan angka 76 Cm. ini berarti tekanan udara dalam tabung gelas. Namun keadaannya tidak selalu demikian. Tinggi kolom raksa dalam tabung selalu berubah-rubah menurut perubahan cuaca. Kalau hari sedang hujan, ternyata permukaan raksaa dalam tabung akan turun. Berarti tekanan udara pda saat itu akan turun pula. Kalau cuaca cerah kembali, permukaan raksa dalam tabung akan naik. Berarti tekanan udara pada saat itu akan naik pula. Adakalanya kolom raksa dalam tabung tiba-tiba turun cepat sekali. Jika demikian berarti suatu pertanda bahwa badai akan datang.

                Barometer logam ternyata jauh lebih praktis daripada barometer raksa. Alat ini jauh lebih kecil dan muda di bawa kemana-mana. Bagian-bagiannya terdiri dari sebuah kotak logam kecil yang hampir hampa udara. Permukaan kotak logam dibuat bergelombang. Tujuannya agar dapat menahan tekanan udara. Di sekeliling kotak logam dipasang sebuah pegas, supaya tidak mudah ringsek.

                Bila tekanan udara naik maka kotak akan mengempis. Bila tekanan udara turun maka kotak logam agakn mengembang. Gerak mengempis dan mengembang kotak logam diteruskan ke rantai. Rantai akan menggerakkan jarum penunjuk skala. Angka-angka pada skala menunjukkan besar kecilnya tekanan udara.

                Biasanya para penerbang dan pendaki gunung selalu menggunakan barometer logam ini. Kegunaannya tentu sudah kalian ketahui.

                Apakah manfaat tekanan udara bagi kehidupan kita?

                Beberapa di antaranya sudah kita bicarakan di depan. Misalnya, tekanan udara memungkinan aliran darah tidak keluar dari tubuh kita. Tekanan udara juga dapat menentukan ketinggian suatu tempat dari permukaan laut. Kegunaan lainnya masih banyak dalam kehidupan sehari-hari. Seperti untuk macam-macam pompa, balon raksasa, sungkup karet, sedot untuk minum, dan masih banyak lagi yang tidak dapat kita sebutkan disini.

                Pompa diperlukan untuk memindahkan zat cair atau gas dari suatu tempat ke tempat lainnya. Misalnya alat suntik, pompa air dan pompa sepeda.

                Cobalah perhatikan, ketika seorang dokter menyuntik pasiennya. Mula-mula dokter itu menekan pengisap dalam alat suntuk untuk mengeluarkan udara. Jika pengisap ditarik maka tekanan udara akan mendorong cairan masuk ke dalam alat suntik. Pada saat menyuntuk, pengisap ditekan kembali. Sehingga cairan akan keluar melalui jarum suntik yang berongga, masuk ke dalam tubuh si pasien.

                Begitu pula dengan pompa air, pompa sepeda maupun balon angkasa. Semua alat itu bekerja dengan memanfaatkan adanya tekanan udara.

                tekanan udara yang ktia bicarakan di atas sudah termasuk tekanan udara luar dan tekanan udara dalam ruangan tertutup. Adapun tekanan udara dalam ruang tertutup, mula-mula diselidiki oleh Robert Boyle (1627-1691), seorang ahli fisika berkebangsaan Inggris. Boyle menyatakan bahwa hasil kali tekanan dengan volume suatu gas dalam ruang tertutup adalah tetap, asal suhu gas itu tetap. Pernyataan ini terkenal dengan Hukum Boyle.

                Jika tekanan gas disimbolkan dengan P, volume gas disimbolkan dengan V, maka hukum Boyle tersebut dapat kita tulis: PxV=C

                Simbol C, mnyatakan bilangan tetap.

                Beberapa alat teknik yang memakai dasar hukum Boyle adalah Manometer dan berbagai jenis pompa.

                Manometer adalah suatu alat untuk mengukur tekanan udara dalam ruangan tertutup. Alat ini kita kenal ada tiga macam, yaitu manometer raksa terbuka, manometer raksa tertutup dan manometer logam.

                Demikian sebagian manfaat tekanan udara bagi kehidupan kita. tekanan udara tidak terpisahkan dari kehidupan. Terutama bagi pengembangan alat teknologi modern, yang dapat memudahkan suatu pekerjaan kita.