1. Tentukan tekanan udara di suatu daerah jika tinggi kolom raksa di daerah tersebut 84 cm. Nyatakan dalam pascal, atmosfer, dan bar. le = 13.600 kg/m3, g = 10 m/s2) raksa 

Alat yang digunakan untuk mengukur tekanan atmosfer adalah barometer. Barometer biasanya diisi dengan zat cair yaitu raksa. Tinggi kolom raksa menunjukkan ketinggian suatu daerah. Tekanan udara di permukaan laut adalah 1 atm atau 76 cmHg. Semakin tinggi suatu daerah maka tekanan udaranya akan semakin kecil, begitupula sebaliknya.

Identifikasi konsep

Bumi diselimuti oleh lapisan udara yang disebut lapisan atmosfer. Udara yang ada di atmosfer memiliki tekanan. Tekanan udara muncul sebagai akibat berat partikel udara yang tertarik gaya gravitasi bumi. Gaya gravitasi bumi menyebabkan konsentrasi atau jumlah partikel udara terpusat di permukaan bumi dan semakin berkurang semakin ke atas. Oleh karena itu, makin ke atas maka makin rendah tekanan udara dan makin ke bawah makin besar tekanan udara. Tentu saja, tekanan udara paling besar dialami oleh tempat-tempat yang ketinggiannya hampir sejajar dengan permukaan laut. Alat yang digunakan untuk mengukur tekanan udara disebut barometer, biasanya zat cair yang digunakan untuk mengisi barometer adalah raksa.
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-79/ChapId-659/LessonId-1588/ModuleId-2/QuestionCode-21GZRLSQLHY/barometer raksa.png" />

Tekanan udara yang diukur dengan barometer sebesar:
\(p_{A}=\rho g h\)

Keterangan:
\(p_{A}\) = tekanan atmosfer \(\left(\frac{N}{m^{2}}\right)\) atau \(\left(Pa\right)\)
\(\rho\) = massa jenis fluida \(\left(\frac{kg}{m^{3}}\right)\)
\(g\) = percepatan gravitasi \(\left(\frac{m}{s^{2}}\right)\)
\(h\) = tinggi kolom raksa (m)

Berdasarkan hasil percobaan dari Torricelli diketahui bahwa tekanan udara di atas permukaan laut adalah 1 atm atau 76 cmHg. Setiap tempat atau daerah memiliki tekanan udara yang berbeda, hal ini dipengaruhi oleh ketinggian tempat.

Satuan SI dari tekanan adalah \(\frac{N}{m^{2}}\). Biasanya juga dapat dinyatakan dalam Pascal (Pa), karena
\(1Pa=1\frac{N}{m^{2}}\)

Satuan tekanan udara juga dapat dinyatakan dalam atm, cmHg atau mmHg dan milibar.
\(1milibar = 0,001 bar\)
\(1bar=10^{5} Pa\)
\(1 atm=76 cmHg=1,01\times10^{5}Pa=1,01bar\)

Diketahui dari soal,
\(h=84 cm=0,84 m\)
\(\rho=13.600\frac{kg}{m^{3}}\)
\(g=10\frac{m}{s^{2}}\)

Ditanyakan: tekanan udara dalam satuan Pa, atm, bar?

Jawab:
\(p_{A}=\rho g h\)
\(p_{A}=13.600\times10\times0,84=114.240Pa\)
Maka, tekanan udara daerah tersebut sebesar 114.240 Pa

Jika dinyatakan dalam satuan atm,
oleh karena,
\(1atm=1,01\times10^{5}Pa\)

\(114.240Pa=\frac{114.240}{1,01\times10^{5}}atm=\frac{114.240}{101.000}atm=1,13atm\)
Maka, tekanan udara derah tersebut sebesar 1,13 atm

Jika dinyatakan dalam satuan bar,
oleh karena,
\(1atm=1,01bar\)
Maka,
\(1,13atm=1,13\times1,01bar=1,14bar\)
Tekanan udara daerah tersebut sebesar 1,14 bar.

Pembahasan identifikasi masalah dan solusi

Dengan demikian, tekanan udara daerah tersebut jika dinyatakan dalam satuan Pa, atm atau bar adalah 114.240 Pa, 1,13 atm dan 1,14 bar.