Jika Barometer Pipa Toricelli Dibawa ke Suatu Tempat yang Memiliki Tekanan Udara Luar 0,6 Atm Berapa Kenaikan

INFOTEMANGGUNG.COM - Adik-adik kelas 11, mari kita jawab pertanyaan jika Barometer (pipa Toricelli) dibawa ke suatu tempat yang memiliki tekanan udara luar 0,6 atm. Berapa kenaikan tinggi raksa (rho = 13.600 kg/m3) pada barometer tersebut?

Untuk menjawab pertanyaan jika Barometer (pipa Toricelli) dibawa ke suatu tempat yang memiliki tekanan udara luar 0,6 atm. Berapa kenaikan tinggi raksa (rho = 13.600 kg/m3) pada barometer tersebut? kita harus mengerti rumusnya.

Pengaruh Tekanan Udara Terhadap Barometer Torricelli

Pendahuluan: Barometer Torricelli adalah alat yang digunakan untuk mengukur tekanan udara. Alat ini menggunakan tabung tertutup yang diisi dengan raksa (merkuri) dan ditempatkan dengan ujung terbuka ke bawah.

Perubahan tinggi kolom raksa dalam barometer tersebut dapat memberikan informasi mengenai perubahan tekanan udara di sekitarnya.

Baca Juga: 48 Soal UAS / PAS SKI Kelas 11 MA Semester 1, SAS Pilihan Ganda Sejarah Kebudayaan Islam

Pertanyaan yang diajukan adalah bagaimana kenaikan tinggi raksa dalam barometer jika dibawa ke suatu tempat dengan tekanan udara luar sebesar 0,6 atm dan diketahui massa jenis raksa (rho) adalah 13.600 kg/m³.

Analisis:

1. Hukum Pascal:

Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan dalam fluida inkompresibel (seperti raksa) akan disalurkan ke semua arah dengan sama rata. Dengan kata lain, perubahan tekanan pada permukaan raksa akan menciptakan perubahan tinggi kolom raksa.

2. Persamaan Barometer Torricelli: Tinggi kolom raksa (h) dalam barometer Torricelli dapat dihitung menggunakan persamaan: $P=\rho \cdot g\cdot h$

Dimana:

$P$ adalah tekanan,

$\rho$ adalah massa jenis raksa,

$g$ adalah percepatan gravitasi bumi, dan

ℎ adalah tinggi kolom raksa.

Baca Juga: Jawaban Soal Akidah Akhlak Kelas 11 MA Penilaian Akhir Semester Halaman 108 117 Bab 1-5 Aliran Ilmu Kalam 

3. Pemecahan Persamaan:

Kita dapat memanfaatkan persamaan di atas untuk menghitung kenaikan tinggi raksa ($\Delta h$) dengan menggunakan perubahan tekanan ($\Delta P$), $\Delta P=\rho \cdot g\cdot \Delta h$

Kenaikan tinggi raksa ($\Delta h$) dapat dihitung sebagai berikut: Δℎ=ΔP/ρ⋅gΔ​

4. Penggantian Nilai:

Dengan tekanan udara luar sebesar 0,6 atm, kita perlu mengkonversinya ke satuan pascal

(ΔP=0,6×1,013×105, ΔP=0,6×1,013×105 Pa, karena 1 atm ≈ 1,013 x 10^5 Pa).

Juga, substitusi nilai percepatan gravitasi bumi (g$g\approx 9,8$ m/s²) dan massa jenis raksa (rho$\rho =13.600$ kg/m³) ke dalam persamaan.

Hasil: Setelah melakukan perhitungan, kita akan mendapatkan nilai kenaikan tinggi raksa (Δℎ) yang akan memberikan informasi tentang perubahan tekanan udara pada tempat tersebut.

Δh) menggunakan persamaan:

Δℎ= ΔP /ρ⋅g

​Sbstitusi nilai tekanan udara luar

Δh = ΔP / 0,6 × 1,013 × 10^5 Pa

ΔP=0,6×1,013×10^5 Pa

Substitusi nilai percepatan gravitasi bumi (≈ 9,8 m/s^2)

g≈9,8m/s^2 dan massa jenis raksa (rho=13.600 kg/m^3
ρ=13.600kg/m^3

Δh= 13.600×9,8
0,6×1,013×10 ^5 ≈0,456m

Jadi, kenaikan tinggi raksa (Δh) pada barometer Torricelli, ketika dibawa ke tempat dengan tekanan udara luar 0,6 atm, akan sekitar 0,456 meter. Ini mengindikasikan perubahan tekanan udara di tempat tersebut.

Kesimpulan: Barometer Torricelli memberikan cara yang efektif untuk mengukur tekanan udara dengan memonitor ketinggian kolom raksa yang dipengaruhi oleh perubahan tekanan udara di sekitarnya.

Dengan memahami prinsip dasar dan persamaan yang terlibat, kita dapat menghitung kenaikan tinggi raksa pada barometer ketika dibawa ke tempat dengan tekanan udara tertentu.