Jika Anda pernah menonton laporan cuaca standar di televisi atau memeriksa kondisi lokal secara online, Anda telah melihat sesuatu yang disebut tekanan atmosfir (sering dipanggil tekanan barometrik karena alat yang digunakan untuk melakukan pengukuran ini disebut barometer). Seringkali, Anda tampaknya diharapkan untuk mengetahui besaran ini, dan apa arti satuan seperti mm Hg, tanpa penjelasan apa pun.
Sementara suhu, curah hujan, dan sinar matahari biasanya menjadi bintang ramalan, peran tekanan juga penting. Penurunan tekanan atmosfer di bawah nilai biasanya sekitar 760 mm Hg sering menandakan berangin, hujan atau kondisi sebaliknya tidak menyenangkan, sedangkan kenaikan tekanan atmosfer biasanya merupakan pertanda langit cerah datang.
Apa itu Tekanan dalam Fisika?
Tekanan adalah jumlah gaya yang diberikan per satuan luas. Gaya datang dalam berbagai bentuk, tetapi setiap "jenis" membutuhkan satuan massa kali percepatan. Karena gravitasi bumi mempercepat massa menuju pusat bumi, berat adalah gaya, satuan standarnya adalah newton (N).
Udara memiliki massa, meskipun mungkin tidak terasa seperti itu karena tubuh makhluk Bumi telah berevolusi untuk merasakan berat udara sebagai tidak memiliki berat sama sekali. Oksigen, nitrogen, karbon dioksida, dan gas lainnya mengalami gravitasi sama seperti apa pun yang terjadi pada massa, bahkan atom individu.
Jika Anda menganggap udara di sekitar Anda memiliki kerapatan yang seragam, bayangkan apa yang akan terjadi jika Anda dapat menggambar 1 m kali 1 m persegi di tanah dan ukur berat udara dalam persegi panjang imajiner yang memanjang secara vertikal ke luar ruang. Berat ini, dibagi dengan luas persegi (1 m2) akan memberikan tekanan atmosfer dalam N/m2 atau pascal (Pa).
Apa itu Tekanan Atmosfer?
Pikirkan "kolom" udara di atas ketinggian h, memberikan tekanan pada area berukuran A meter persegi (m2) di permukaan bumi. Dari geometri dasar, jika Anda menggandakan nilai A ("dasar" persegi panjang kurus yang sangat tinggi ini), Anda juga menggandakan volume persegi panjang. Ini berarti berat badan dua kali lipat dan tekanan dua kali lipat; berat dan tekanan sehingga keduanya bervariasi secara langsung dengan.
Ini berarti bahwa ukuran absolut dari area di mana tekanan diukur tidak relevan; Anda hanya perlu mengetahui nilainya dan berat atmosfer di atasnya. Jadi, bahkan sistem kecil pun dapat melakukan pekerjaan itu jika diatur dengan benar. Pengaturannya adalah piringan terbuka dari merkuri logam cair padat yang terhubung ke tabung vertikal terbuka di kedalaman merkuri tetapi disegel vakum di bagian atas. Berat udara mendorong merkuri ke atas sebanding dengan tekanan udara, memungkinkan yang terakhir untuk diukur.
- Pascal adalah satuan SI untuk tekanan, tetapi kilopascal (kPa) adalah satuan yang lebih sesuai untuk tekanan dalam kisaran atmosfer bumi.
Apa Artinya "mm Hg"?
Perangkat yang dijelaskan di atas disebut barometer merkuri. Biasanya, berat udara menciptakan tekanan 760 mm Hg, satuan yang juga disebut torr. Ini berarti bahwa tekanan udara normal cukup untuk menjaga kolom merkuri setinggi 30 inci: (760 mm)(dalam/25,4 mm) = 29,92 inci.
Bayangkan apa yang terjadi ketika tekanan udara turun. Dengan bobot yang lebih sedikit pada kolom air raksa, bagian atas kolom akan jatuh ke nilai yang lebih rendah; sebaliknya, jika berat di atas kolom meningkat (yaitu, tekanan atmosfer naik), maka bagian atas kolom akan dipaksa ke atas karena udara dengan keras kepala memindahkan merkuri dari piringan ke dalam tabung bukaan.
Mengonversi mm Hg ke Pascal
Untuk menghitung tekanan di hampir setiap unit yang dapat dibayangkan mengingat tekanan di unit lain, lihat Sumberdaya.
- Perhatikan bahwa tekanan udara, seperti banyak kuantitas fisik, memiliki ketergantungan suhu; sebagai molekul bergerak lebih cepat dan bertabrakan lebih dengan meningkatnya suhu, tekanan naik.