- Menggunakan pompa air atau kompresor: Pompa air atau kompresor dapat digunakan untuk meningkatkan tekanan udara atau gas yang ada dalam sebuah wadah atau tabung.
- Menggunakan bomba hidrolik: Bomba hidrolik dapat menghasilkan tekanan yang sangat besar dengan menggunakan energi mekanis yang diubah menjadi energi hidrolik.
- Menggunakan sistem hidrolik: Sistem hidrolik menggunakan minyak atau cairan lainnya yang dipompa dengan tekanan tinggi melalui sebuah sistem pipa untuk menghasilkan tekanan yang besar.
- Menggunakan sistem pneumatic: Sistem pneumatic menggunakan udara atau gas yang dipompa dengan tekanan tinggi melalui sebuah sistem pipa untuk menghasilkan tekanan yang besar.
- Menggunakan sistem hidraulik: Sistem hidraulik menggunakan minyak atau cairan lainnya yang dipompa dengan tekanan tinggi melalui sebuah sistem pipa untuk menghasilkan tekanan yang besar.
Apa itu tekanan zat
Tekanan zat juga tergantung pada konsentrasi zat, yaitu jumlah zat yang terdapat dalam suatu volume tertentu. Semakin tinggi konsentrasi zat dalam suatu wadah, maka tekanan yang terjadi akan semakin besar. Tekanan zat juga tergantung pada suhu zat, dimana semakin tinggi suhu zat, maka tekanan yang terjadi akan semakin besar.
Tekanan zat dapat diukur dengan menggunakan alat yang disebut manometer atau barometer. Tekanan zat dapat juga dihitung dengan menggunakan rumus tekanan ideal, yaitu:
Tekanan = (Jumlah partikel x Kecepatan partikel x Energi kinetik partikel) / Volume container
atau:
Tekanan = (Konsentrasi zat x Suhu zat) / Volume container
Macam macam tekanan
- Tekanan absolut: Tekanan absolut adalah tekanan yang terjadi pada suatu zat tanpa memperhatikan tekanan udara di sekitarnya. Tekanan absolut diukur dalam satuan pascal (Pa).
- Tekanan atmosfer: Tekanan atmosfer adalah tekanan yang terjadi pada permukaan bumi akibat gravitasi bumi. Tekanan atmosfer diukur dalam satuan pascal (Pa) atau bar.
- Tekanan hidrostatis: Tekanan hidrostatis adalah tekanan yang terjadi pada cairan yang diam dalam wadah. Tekanan hidrostatis tergantung pada ketinggian cairan, densitas cairan, dan gravitasi bumi. Tekanan hidrostatis diukur dalam satuan pascal (Pa) atau bar.
- Tekanan hidrodinamis: Tekanan hidrodinamis adalah tekanan yang terjadi pada cairan yang bergerak dalam wadah. Tekanan hidrodinamis tergantung pada kecepatan cairan, densitas cairan, dan gravitasi bumi. Tekanan hidrodinamis diukur dalam satuan pascal (Pa) atau bar.
- Tekanan osmosis: Tekanan osmosis adalah tekanan yang terjadi pada suatu zat yang terpisah oleh sebuah membran semipermeabel akibat adanya perbedaan konsentrasi zat di kedua sisi membran. Tekanan osmosis diukur dalam satuan pascal (Pa).
- Tekanan vakum: Tekanan vakum adalah tekanan yang terjadi pada suatu ruangan yang tidak terdapat udara atau gas. Tekanan vakum diukur dalam satuan pascal (Pa) atau bar.
Rumus-rumus yang dapat diketahui:
-
Rumus bejana berhubungan:
Bejana berhubungan adalah dua bejana yang terhubung satu sama lain melalui sebuah katup atau selang. Rumus untuk menghitung tekanan bejana berhubungan adalah:
Tekanan bejana 1 = Tekanan bejana 2 + (Gravitasi bumi x Densitas cairan x Ketinggian cairan)
-
Rumus besar tekanan:
Besar tekanan adalah jumlah gaya yang diberikan oleh suatu zat per satuan luas. Rumus untuk menghitung besar tekanan adalah:
Besar tekanan = Gaya / Luas
-
Rumus hukum bejana berhubungan:
Hukum bejana berhubungan adalah hukum yang menyatakan bahwa tekanan yang terjadi pada dua bejana yang terhubung satu sama lain melalui sebuah katup atau selang adalah sama. Rumus hukum bejana berhubungan adalah:
Tekanan bejana 1 = Tekanan bejana 2
-
Rumus tekanan pada zat cair:
Tekanan pada zat cair adalah tekanan yang terjadi pada zat cair yang berada dalam wadah. Rumus untuk menghitung tekanan pada zat cair adalah:
Tekanan pada zat cair = Densitas cairan x Gravitasi bumi x Ketinggian cairan
-
Rumus tekanan pada zat padat:
Tekanan pada zat padat adalah tekanan yang terjadi pada zat padat yang berada dalam wadah. Rumus untuk menghitung tekanan pada zat padat adalah:
Tekanan pada zat padat = Densitas zat padat x Gravitasi bumi x Ketinggian zat padat
-
Rumus tekanan zat:
Tekanan zat adalah gaya yang diberikan oleh partikel-partikel zat terhadap dinding wadah atau container yang menampungnya. Rumus untuk menghitung tekanan zat adalah:
Tekanan = (Jumlah partikel x Kecepatan partikel x Energi kinetik partikel) /Volume container
atau:
Tekanan = Konsentrasi zat x Suhu zat/Volume container
Tekanan zat cair adalah tekanan yang terjadi pada zat cair yang berada dalam wadah. Rumus untuk menghitung tekanan zat cair yang berada dalam wadah. Rumus untuk menghitung tekanan zat cair adalah:
Tekanan zat cair = Densitas cairan x Gravitasi bumi x Ketinggian cairan
atau:
Tekanan zat cair = Massa cairan / Volume container x Gravitasi bumi
dimana:
- Densitas cairan adalah massa cairan per satuan volume cairan.
- Gravitasi bumi adalah gaya gravitasi yang diberikan oleh bumi kepada benda yang berada di permukaan bumi. Nilai gravitasi bumi adalah 9,8 m/s^2.
- Ketinggian cairan adalah ketinggian dari permukaan cairan sampai ke titik yang akan diukur tekanannya.
- Massa cairan adalah massa zat cair yang terdapat dalam wadah.
- Volume container adalah volume wadah yang menampung zat cair.
-
Rumus tekanan zat gas:
Tekanan zat gas adalah tekanan yang terjadi pada zat gas yang berada dalam wadah. Rumus untuk menghitung tekanan zat gas adalah:
Tekanan zat gas = Jumlah partikel x Kecepatan partikel x Energi kinetik partikel / Volume container x Suhu zat
atau:
Tekanan zat gas = Konsentrasi zat gas x Suhu zat/ Volume container
Tekanan zat padat adalah tekanan yang terjadi pada zat padat yang berada dalam wadah. Rumus untuk menghitung tekanan zat padat adalah:
Tekanan zat padat = Densitas zat padat x Gravitasi bumi x Ketinggian zat padat
-
Rumus zat gas:
Rumus zat gas adalah rumus yang menyatakan hubungan antara tekanan, volume, dan suhu zat gas. Rumus zat gas yang paling dikenal adalah Hukum Gay-Lussac, yaitu:
Tekanan x Volume = Konsstanta x Suhu
atau rumus Ideal Gas Law, yaitu:
P x V = n x R x T
dimana:
- P adalah tekanan zat gas (dalam satuan pascal atau bar)
- V adalah volume zat gas (dalam satuan meter kubik atau liter)
- n adalah jumlah mol zat gas
- R adalah konstanta gas ideal (dalam satuan joule/mol.Kelvin)
- T adalah suhu zat gas (dalam satuan Kelvin)
-
Rumus zat padat:
Rumus zat padat adalah rumus yang menyatakan hubungan antara massa, volume, dan densitas zat padat. Rumus zat padat yang paling dikenal adalah:
Massa = Densitas x Volume
atau:
Densitas = Massa / Volume
Tekanan berbanding lurus dengan gaya
Tekanan = Gaya / Luas
dimana:
- Gaya adalah jumlah gaya yang diberikan kepada benda atau zat.
- Luas adalah luas permukaan benda atau zat yang menerima gaya.
Contoh: Jika sebuah benda memiliki massa 100 kg dan ditaruh di atas sebuah lantai dengan luas 1 m^2, maka tekanan yang terjadi pada lantai adalah:
Tekanan = Gaya / Luas = (Massa x Gravitasi bumi) / Luas = (100 kg x 9,8 m/s^2) / 1 m^2 = 980 N/m^2
Sebaliknya, jika tekanan yang terjadi pada suatu benda atau zat diketahui, maka gaya yang diberikan kepada benda atau zat tersebut dapat dihitung dengan menggunakan rumus tekanan yang sama:
Gaya = Tekanan x Luas
Tekanan zat padat cair dan gas
- Tekanan zat padat: Tekanan zat padat adalah tekanan yang terjadi pada zat padat yang berada dalam wadah. Tekanan zat padat dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
Tekanan zat padat = Densitas zat padat x Gravitasi bumi x Ketinggian zat padat
dimana:
- Densitas zat padat adalah massa zat padat per satuan volume zat padat.
- Gravitasi bumi adalah gaya gravitasi yang diberikan oleh bumi kepada benda yang berada di permukaan bumi. Nilai gravitasi bumi adalah 9,8 m/s^2.
- Ketinggian zat padat adalah ketinggian dari permukaan zat padat sampai ke titik yang akan diukur tekanannya.
Contoh: Jika sebuah benda padat dengan massa 100 kg dan densitas 1 g/cm^3 ditaruh di atas sebuah lantai dengan luas 1 m^2, maka tekanan yang terjadi pada lantai adalah:
Tekanan zat padat = Densitas zat padat x Gravitasi bumi x Ketinggian zat padat = (100 kg / 1 m^3) x 9,8 m/s^2 x 1 m = 980 N/m^2
- Tekanan zat cair: Tekanan zat cair adalah tekanan yang terjadi pada zat cair yang berada dalam wadah. Tekanan zat cair dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
Tekanan zat cair = Densitas cairan x Gravitasi bumi x Ketinggian cairan
atau:
Tekanan zat cair = Massa cairan / Volume container x Gravitasi bumi
dimana:
- Densitas cairan adalah massa cairan per satuan volume cairan.
- Gravitasi bumi adalah gaya gravitasi yang diberikan oleh bumi kepada benda yang berada di permukaan bumi. Nilai gravitasi bumi adalah 9,8 m/s^2.
- Ketinggian cairan adalah ketinggian dari permukaan cairan sampai ke titik yang akan diukur tekanannya.
- Massa cairan adalah massa zat cair yang terdapat dalam wadah.
- Volume container adalah volume wadah yang menampung zat cair.
Contoh: Jika sebuah wadah berisi air dengan massa 1000 kg dan volume 1 m^3, maka tekanan yang terjadi pada dasar wadah adalah:
Tekanan zat cair = Massa cairan / Volume container x Gravitasi bumi = (1000 kg / 1 m^3) x 9,8 m/s^2 = 9800 N/m^2
- Tekanan zat gas: Tekanan zat gas adalah tekanan yang terjadi pada zat gas yang berada dalam wadah. Tekanan zat gas dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
Tekanan zat gas = Jumlah partikel x Kecepatan partikel x Energi kinetik partikel / Volume container x Suhu zat
atau:
Tekanan zat gas = Konsentrasi zat gas x Suhu zat / Volume container
dimana:
- Jumlah partikel adalah jumlah partikel zat gas dalam wadah.
- Kecepatan partikel adalah kecepatan rata-rata partikel zat gas dalam wadah.
- Energi kinetik partikel adalah energi kinetik rata-rata partikel zat gas dalam wadah.
- Volume container adalah volume wadah yang menampung zat gas.
- Suhu zat adalah suhu zat gas dalam wadah.
- Konsentrasi zat gas adalah jumlah zat gas dalam wadah per satuan volume wadah.
Contoh: Jika sebuah wadah berisi udara dengan volume 1 m^3 pada suhu 27°C, maka tekanan yang terjadi pada dasar wadah adalah:
Tekanan zat gas = Konsentrasi zat gas x Suhu zat /Volume container = (1,293 kg/m^3) x (300 K) = 387,
Tekanan zat gas dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, di antaranya adalah:
- Jumlah partikel: Semakin banyak jumlah partikel zat gas dalam wadah, maka semakin besar tekanan yang terjadi.
- Kecepatan partikel: Semakin tinggi kecepatan partikel zat gas, maka semakin besar energi kinetik partikel tersebut, sehingga tekanan yang terjadi akan semakin besar.
- Suhu zat: Semakin tinggi suhu zat gas, maka semakin tinggi pula energi kinetik partikel zat gas, sehingga tekanan yang terjadi akan semakin besar. Sebaliknya, semakin rendah suhu zat gas, maka semakin rendah pula energi kinetik partikel zat gas, sehingga tekanan yang terjadi akan semakin kecil.
- Volume container: Semakin kecil volume container yang menampung zat gas, maka semakin kecil pula ruang yang tersedia bagi partikel zat gas untuk bergerak, sehingga tekanan yang terjadi akan semakin besar. Sebaliknya, semakin besar volume container yang menampung zat gas, maka semakin besar pula ruang yang tersedia bagi partikel zat gas untuk bergerak, sehingga tekanan yang terjadi akan semakin kecil.
- Konsentrasi zat gas: Semakin tinggi konsentrasi zat gas dalam wadah, maka semakin banyak jumlah partikel zat gas dalam wadah, sehingga tekanan yang terjadi akan semakin besar. Sebaliknya, semakin rendah konsentrasi zat gas dalam wadah, maka semakin sedikit jumlah partikel zat gas dalam wadah, sehingga tekanan yang terjadi akan semakin kecil.