BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Tekanan Udara adalah tekanan pada titik manapun di atmosfer bumi. Umumnya,

tekanan udara hampir sama dengan tekanan hidrostatik yang disebabkan oleh berat udara di

atas titik pengukuran. Massa udara dipengaruhi tekanan udara 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.Daerah bertekanan tinggi memiliki massa atmosfer lebih besar di atas lokasinya.

Dua system tekanan udara yang utama mengontrol cuaca kita. Tekanan tinggi terbentuk

ketika udara dingin turun.Biasanya tekanan tinggi berarti cuacanya kering dan baik panas di

musim panas dan dingin di musim dingin. Tekanan rendah terjadi ketika udara panas naik,

membawa awan hujan dan cuaca yang tidak menentu. Angin bertiup udara bertekanan tinggi

ke yang rendah. Kekuatan angin tergantung pada besarnya perbedaan tekanan.Jika

perbedaannya besar,maka anginnya kuat.

Meningkatnya ketinggian menyebabkan berkurangnya jumlah molekul udara secara

eksponensial. Karenanya, tekanan udara menurun seiring meningkatnya ketinggian dengan

laju yang menurun pula. Alat yang di pakai untuk mengukur tekanan udara dinamakan

barometer . Barometer umum digunakan dalam peramalan cuaca, dimana tekanan udara

yang tinggi menandakan cuaca yang "bersahabat", sedangkan tekanan udara rendah

menandakan kemungkinan badai.

1.2 RUMUSAN MASALAH

1. Apa yang dimaksud dengan Barometer ?

2. Apa saja jenis-jenis Barometer?

3. Bagaimana skema alat dan cara kerja Barometer ?

1.3 TUJUAN PENULISAN

1. Mengetahui apa yang dimaksud dengan Barometer.

2. Mengetahui jenis-jenis Barometer.

1

3. Mengetahui skema alat dan cara kerja Barometer.

BAB II

PEMBAHASAN 

2.1 PENGERTIAN BAROMETER

Barometer adalah alat yang di pakai untuk mengukur tekanan udara. Umumnya

barometer digunakan dalam peramalan cuaca, dimana tekanan udara yang tinggi

menandakan cuaca yang "bersahabat", sedangkan tekanan udara rendah menandakan

kemungkinan badai. Barometer merupakan alat pengukur tekanan dalam satuan

mb(millibars).

Istilah 'barometer' diperkenalkan pada 1665-1666 oleh seorang ilmuwan alam dari

Irlandia bernama Robert Boyle. Kata tersebut diturunkan dari istilah Yunani báros yang

berarti 'berat, bobot' dan métron yang berarti 'ukuran', yang berarti ukuran berat udara.

Evangellista Torricelli, merupakan ilmuwan yang dinobatkan sebagai penemu

Barometer ditahun 1643. Meskipun banyak yang menyatakan bahwa Barometer itu sendiri

awalnya bukan ditemukan oleh Torricelli.

Tahun 1630 tepatnya tanggal 23 Juli,  Giovanni Battista Baliani memberikan surat

perintah untuk melakukan percobaan kepada Galileo Galilei di atas bukti setinggi 21 meter.

namun percobaannya gagal. Ia menjelaskan bahwa terdapat tekanan vakum pada air. pada

ketinggian tertentu, jumlah titik didih air menjadi lebih tinggi dan tekanan udara lebih

rendah. Seperti halnya seutas tali yang menahan banyak berat badan, Sehingga

percobaannya mengalami kegagalan dalam membuat Barometer.

Berita tersebut tersebar luas, sehingga dari Galileo sampai kepada Aristoteles dan

berakhir di Toriccelli yang juga teman sekelas Galileo. Torricelli mempertanyakan asumsi

dari Aroistoteleh dan galileo bahwa udara tidak memiliki berat lateral. Menurut Toricelli

vakum memiliki berat sehingga ia mampu mendorong kolom air.

Kemudian Torricelli dibantu saran dari Galileo, agar percobaannya berhasil, ia harus

menggunakan cairan yang lebih berat dari air. cairan merkuri atau yang kita serinbg sebut

air raksa adalah solusi yang tepat. Ia memiliki kepadatan lebih baik dari air, sekitar 14 kali

lebih berat dari air.

2

Percobaannya berhasil dan ia dinobatkan sebagai penemu alat ukur tekanan yang

disebut Barometer, dan kemudian disempurnakan oleh Blaise Pascal pada tahun 1646.

2.2 JENIS-JENIS BAROMETER

1. Barometer Air Raksa/Merkuri

Gambar Barometer Air Raksa

Barometer air raksa tersedia dalam berbagai desain, barometer raksa standar terdiri

dari tabung kaca vertikal dengan kolom merkuri di dalamnya. Ujung atas tabung kaca

disegel (tertutup), sedangkan ujung tabung yang lain dibiarkan terbuka dan dibenamkan

dalam wadah yang berisi air raksa.

Ketika tekanan atmosfer turun, kolom merkuri dalam tabung kaca juga turun,

fenomena yang menandakan potensi badai. Saat badai berlalu, level merkuri akan mulai naik

seiring dengan tekanan atmosfer yang juga naik.

Barometer jenis ini secara khas digunakan dalam suatu stasiun pengamatan cuaca

atau laboratorium.

3

Barometer raksa ada dua jenis yaitu wheel barometer dan stick barometer.

2. Barometer Aneroid

Diciptakan pada tahun 1843, barometer aneroid memiliki mekanisme yang rumit untuk

membaca perubahan tekanan atmosfer. Barometer aneroid terdiri dari wadah dan semacam

logam lentur yang dikenal sebagai kapsul aneroid atau sel.

Gambar Barometer Aneroid

Aneroid ini terbuat dari paduan berilium dan tembaga. Wadah kemudian disegel setelah

udara dikosongkan. Ketika kotak logam mengembang atau menyusut karena perubahan

tekanan luar, perangkat dalam barometer menerjemahkannya menjadi pembacaan tekanan

udara.

Barometer baik raksa maupun anaeroid dipengaruhi oleh ketinggian, mengingat

tekanan udara akan berkurang seiring pertambahan ketinggian. sehingga perlu selalu

pensettingan awal.

3. Barometer Air

4

Barometer air juga dikenal sebagai termometer Goethe, terdiri dari wadah kaca tertutup

yang setengah terisi air dan semacam cabang kecil (cerat). Cerat kaca terhubung ke wadah

kaca. Karena saling terhubung, cerat dan wadah kaca akan terisi air.

Gambar Barometer Air

Ketika tekanan atmosfer rendah, level air pada cerat perlahan akan naik melebihi permukaan

air dalam wadah kaca. Bila level air di cerat turun, hal ini berarti tekanan atmosfer berubah

menjadi lebih tinggi.

4. Barograf

Barograf merupakan jenis barometer aneroid, namun tidak hanya melakukan pembacaan

melainkan juga merekam hasil pencatatan selama periode waktu tertentu. Dibuat dari

silinder logam dengan lengan pena, barograf membaca perubahan tekanan atmosfer seperti

barometer aneroid sedangkan lengan pena mencatat hasil pengukuran pada kertas atau

media lain.

5

Barograf, gambar: bukowskismarket.com

Hasil pencatatan ini – dikenal sebagai barogram – memungkinkan para ilmuwan dan ahli

meteorologi untuk mempelajari iklim suatu daerah dalam jangka panjang, bukan hanya

cuaca dalam satu hari.

4. Digital Barometer

Digital Barometer

Modern ini, stasiun cuaca tidak lagi menggunakan barometer konvensional seperti

barometer air atau raksa. Hal ini dikarenakan untuk memperoleh hasil yang lebih akurat,

efektif serta efisien dipergunakanlah barometer digital

6

2.3 SKEMA DAN CARA KERJA ALAT

Meskipun tampak sederhana dengan manfaatnya yang luar bisa, untuk menciptakan

barometer tak semudah dibayangkan. Prosesnya panjang hingga mencapai paripurna dalam

keakuratan mengukur tekanan udara dan prakiraan cuaca. Berikut skema dan cara kerja

beberapa jenis Barometer:

1. Barometer Air Raksa/Merkuri

Bagan barometer raksa

Prinsip kerja dari barometer raksa mengacu pada konsep fisika tentang fluida terutama

bersangkutan dengan tekanan, hukum kontinuitas dan manometer.

Sebuah barometer raksa memiliki tabung kaca dengan ketinggian minimal 84 cm,

ditutup pada salah satu ujungnya, dengan reservoir merkuri mengisi penuh, dan terbuka di

pangkalnya. Berat merkuri menciptakan vakum di bagian atas tabung. Merkuri dalam

tabung menyesuaikan sampai berat merkuri dalam kolom tabung menghasilkan tekanan

atmosfer bekerja pada reservoir.Barometer bekerja dengan menyeimbangkan berat merkuri

dalam tabung gelas terhadap tekanan atmosfer sama seperti satu set timbangan. Jika berat

merkuri kurang dari tekanan atmosfer, tingkat merkuri dalam tabung gelas naik. Jika berat

merkuri lebih dari tekanan atmosfer, tingkat merkuri jatuh/turun.

7

Tekanan atmosfer pada dasarnya adalah berat udara di atmosfer di atas reservoir, sehingga

tingkat merkuri terus berubah sampai berat merkuri dalam tabung gelas persis sama dengan

berat udara di atas reservoir.

Torricelli mencatat bahwa ketinggian air raksa dalam barometer berubah sedikit setiap hari

dan menyimpulkan bahwa ini dikarenakan terjadi perubahan tekanan di atmosfer. Desain

barometer merkuri yang menimbulkan ekspresi tekanan atmosfir dalam inci atau milimeter

atau kaki: tekanan dikutip tingkat tinggi merkuri dalam kolom vertikal. Biasanya, tekanan

atmosfer diukur antara 26,5-31,5 inci Hg. Prinsipnya tekanan atmosfer normal (1 atm)

adalah setara dengan 760 milimeter air raksa.

A. wheel barometer

(a) (b)

Gambar Komponen Eksternal Utama dari wheel barometer

Prinsip kerja wheel barometer adalah peningkatan tekanan udara akan

berpengaruh pada kolom merkuri menyebabkan ketinggian raksa di tuba sebelah kiri

meningkat disebelah kanan menurun.Terdapat pemberat kecil yng mengapung di atas

merkuri,yang mengikuti pergerakan turun naik merkuri ini menyebabkan darongan yang

terhubung pada pointer dimana akan mengidentifikasi kenaikan tekanan.Jika terjadi penurunan

tekanan maka akan terjadi proses sebaliknya,barometer jenis ini sebaiknya diguncang dulu

sebelum digunakan.

B. Stick barometer

8

Gambar 3.3 (a) Cara Kerja stick barometer

Stik barometer mempunyai prinsip kerja sebagai berikut : Barometer jenis ini

dirancang untuk dapat membaca tekanan pada sea level dan juga dapat langsung dibaca oleh

pengguna pada skala yang biasanya tercatat pada stick barometer tersebut, sehingga

memerlukan pengaturan yang lebih rumit dibanding wheel barometer untuk menyesuaikan

dengan ketinggian.Prinsip kerjanya hampir sama dengan wheel barometer karena sama-

sama menggunakan air raksa.

2. Barometer Aneroid

Gambar 3.2 (a) Cara Kerja Aneroid Barometer

Barometer anaeroid, terdiri dari satu kapsul vacum yang bereaksi terhadap

perubahan tekanan udara dan meneruskan pergerakan ringan pada ujung pengungkit B.

Suatu seri kumparan C melanjutkan pergerakan ini pada rantai D, dan mendorong pegas E

kepada pointer F yang disesuaikan. G merupakan tuas yang digunakan untuk mengatur

pointer yang akan dibaca. Barometer ini perlu sedikit pengaturan untuk menyesuaikannya

dengan ketinggian dan level muka laut.

9

3. Barometer air

Sebuah diagram menunjukkan barometer air raksa sederhana, tekanan udara atmosfir

akan menekan permukaan cairan di bawah sehingga tinggi cairan dalam tabung naik.

(a)

Gambar diagram (a)barometer air raksa dalam bentuk sederhana.

2.4 APLIKASI BAROMETER

Dalam kehidupan sehari-hari barometer digunakan stasiun cuaca atau laboratorium

penelitian untuk mengukur tekanan udara disekitar ataupun dalam daerah global. Berikut

aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari:

1) Meteorologi Untuk Mengukur Cuaca

Barometer telah lama digunakan untuk mengukur pola cuaca. Tekanan udara dari tinggi

dan rendah yang bergerak di seluruh dunia berguna dalam menentukan atau memprediksi

seperti apakah cuaca pada waktu tertentu dan pada tanggal tertentu. Hal tersebut merupakan

penggunaan yang paling dasar dari barometer, perangkat ini juga membantu menentukan

apakah akan panas atau dingin, atau menentukan surah hujan pada setiap tanggal tertentu.

2) Penerbangan

Aplikasi dari barometer termasuk perangkat yang dapat membaca tekanan udara yang

melaporkan kecepatan udara pesawat terbang. Sering disebut tabung pitot, perangkat ini

adalah jenis barometer yang merasakan tekanan udara yang bergerak melawan pesawat dan

10

kemudian mengubah bacaan ini menjadi indikator kecepatan udara yang diperkirakan,

kemudian memungkinkan pilot untuk menentukan seberapa cepat mereka bergerak relatif

terhadap udara di sekitar mereka.

Masih dalam perjalanan di udara penggunaan untuk barometer di pesawat atau di tempat

lain adalah sebagai ukuran ketinggian. Karena udara semakin tipis dan ringan pada

permukaan yang lebih tinggi saat bepergian ke atmosfer, barometer dapat berguna untuk

menentukan seberapa tinggi di atas permukaan laut. Barometer yang memiliki fungsi ini

sering disebut altimeter atau ketinggian meter.

3) Sains dan Industri

Kompor, peralatan pengalengan dan ketel uap pun menggunakan aplikasi dari

barometer. Selain itu bagi seorang ilmuwan saat melakukan riset atau penilitian harus

memperhatikan kondisi udara disekitar. Sehingga sangat wajar barometer merupakan alat

yang selalu harus hadir dalam setiap percobaan atau penilitian.

Bukan hanya itu, di bidang farmasi dan industri elektronik, barometer menjadi bagin penting

untuk menjaga kualitas produk yang dihasilkan.

4) Jam Tangan dan Smartphone

Abad 20 menjadi abad yang memukau bagi penciptaan ponsel cerdas. Smartphone menjadi

andalan kita dalam beraktivitas kapanpun dimanapun, termasuk salah satunya aplikasi

Barometer yang bisa diunduh lewat google apps ataupun Apple.

Bahkan jam tangan pun menggunakan digital barometer untuk mengetahui tekanan udara.

Hal ini berfungsi dalam kegiatan sehari-hari dan sangat fleksibel. Termasuk saat kegiatan

menyelam di laut lepas.

2.5 PERHITUNGAN TEKANAN UDARA

Menggunakan persamaan tekanan udara dalam konsep fluida, dimana tekanan

atmosfer berbanding lurus dengan massa jenis fluida, gravitasi dan ketinggian/kedalaman

sepertiberikut: Patm =ρghDengan P=tekanan atmosfer, g=percepatan gravitasi dan h= ketinggian/kedalaman.

11

BAB III

PENUTUP

3.1     KESIMPULAN

Prinsip Kerja barometer didasarkan pada materi termodinamika yaitu tekanan udara akan

berkurang dengan penambahan ketinggian (Patm =ρgh). Ada beberapa jenis Barometer

diantaranya Barometer Air Raksa/Merkuri yang terdiri dari 2 tipe yaitu wheel barometer dan

stick barometer , Barometer Aneroid dan Barometer air

barometer diaplikasikan pada alat Meteorologi Untuk Mengukur Cuaca,

Penerbangan, sains, industry, smartpone jam tangan dll.

3.2 SARAN

Barometer baik raksa, anaeroid ataupun yang lainnya dipengaruhi oleh ketinggian,

mengingat tekanan udara akan berkurang seiring pertambahan ketinggian. sehingga perlu

selalu pensettingan awal sebelum digunakan.

12

DAFTAR PUSTAKA

http://www.quicksilver-barometers.co.uk/barometer%20info.html#wks (Diakses pada 1

Januari 2016)

www.yahoo.com (Diakses pada 1 Januari 2016)

www.google.com (Diakses pada 1 Januari 2016)

http://wwwtekananudara.blogspot.com/2008/11/blog-post.html (Diakses pada 1 Januari

2016)

http://id.wikipedia.org/wiki/Berkas:Hg_barometer.PNG (Diakses pada 1 Januari 2016)

13