BAB 6 : TEKANAN UDARA
Tekanan udarayang disebabkan olehatmosfera (lapisan udara yang
mengelilingi Bumi)dipanggiltekanan atmosfera(atmospheric
pressure).
Tekanan atmosfera tidak dipengaruhi oleh luas permukaan (surface
area) sesuatu objek. Ia bergantung padaketinggian objek tersebut
dari paras laut(sea level).
Semakin tinggi sesuatu objek itu dari aras laut (atmosfera
semakin menipis), maka tekanan atmosfera adalah lebih rendah.
Barometeradalah peralatan (instrument) yang digunakan untuk
mengukur tekanan atmosfera.
Eksperimen yang menunjukkan bahawa udara mempunyai tekanan
Eksperimen 1
1. Sebiji gelas diisi dengan air sehingga ia penuh.2. Permukaan
gelas tersebut kemudiannya ditutup dengan sekeping kad.3. Semasa
memegang kad, kaca terbalik dengan cepat.4. Apabila tangan yang
memegang kad ditarik, air tidak mengalir keluar dari gelas.5. Ini
adalah kerana tekanan udara yang dikenakan ke atas kad adalah cukup
kuat untuk menyokong berat air yang terdapat di dalam gelas
tersebut.
Eksperimen 2
1. Sebuah tin yang berisi air sedikit dipanaskan sehingga air
mendidih.2. Mulut tin kemudiannya ditutup rapat/ketat dan
seterusnya air sejuk dicurahkan ke atas tin tersebut.3. Apabila air
mula mendidih, molekul stim menolak molekul udara keluar dari tin
tersebut.4. Apabila mulut tin tersebut ditutup rapat dan dicurahkan
dengan air sejuk, stim di dalam tin akan memeluwap / terkondensasi
menjadi air.5. Ini menyebabkan tekanan udara di dalam tin menjadi
lebih rendah daripada tekanan udara di luar tin.6. Akibatnya,
dinding tin ditolak ke dalam oleh tekanan udara di luar tin
sehingga ia menjadi kemek (dented).
Eksperimen 3
1. Sebatang pembaris (ruler) diletakkan di atas meja dengan
keadaan satu daripada bahagian hujungnya adalah terjulur.2.
Bahagian pembaris yang berada di atas meja ditutup dengan sehelai
kertas.3. Apabila bahagian pembaris yang terjulur (protruding) itu
diketuk atau ditolak ke bawah dengan pantas, kertas pada bahagian
hujung yang satu lagi itu tidak terbang keatas.4. Ini adalah kerana
tekanan udara menekan permukaan kertas itu ke bawah.
Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Tekanan Udara
1) IsipaduJika udara dimampatkan lagi dengan mengurangkan
isipadu bekas, zarah udara akan melanggar dinding bekas dengan
lebih kerap. Ini menyebabkan tekanan udara bertambah( Isipadu
berkurang, Tekanan bertambah )
2) Suhu gasPada suhu tinggi, molekul gas dalam bekas akan
memperolehi lebih banyak tenaga dan bergerak pada kelajuan yang
lebih tinggi. Hasilnya, kekerapan perlanggaran molekul gas terhadap
dinding bekasnya juga meningkat. Ini menyebabkan tekanan bertambah(
Suhu meningkat, Tekanan meningkat )
Aplikasi Prinsip Tekanan Udara Dalam Kehidupan Harian
1. Penyedut minuman Apabila udara disedut, kawasan dalam
penyedut akan menghasilkan kawasan tekanan rendah. Tekanan udara
yang lebih tinggi di luar akan menolak air masuk ke dalam penyedut
minuman.
2. Picagari Apabila omboh ditarik ke atas, kawasan dengan
tekanan rendah terbentuk dalam picagari. Tekanan udara yang lebih
tinggi di luar menolak air masuk ke dalam picagari.
3. Pam Semburan Apabila omboh ditolak ke dalam silinder, udara
dipancut keluar dengan laju. Satu kawasan tekanan rendah terbentuk
di sekeliling muncung silinder. Keadaan ini menyebabkan tekanan
udara yang lebih tinggi di dalam tin memaksa racun serangga masuk
ke dalam tiub logam. Kemudian, racun serangga dipecahkan kepada
titisan kecil oleh udara yang dipancut keluar dengan laju dari
silinder.
4. Sifon Apabila air mengalir dari hujung bawah salur, kawasan
tekanan rendah terbentuk di dalam salur. Tekanan udara yang lebih
tinggi di luar menolak air masuk ke sifon.
5. Paip tersumbat Menekan pam akan memaksa udara yang ada di
dalamnya keluar, kemudian membentuk keadaan bertekanan rendah.
Mangkuk getah melekat pada permukaan singki apabila tekanan yang
lebih tinggi di luar menekan ke atasnya. Tekanan yang lebih tinggi
di dalam paip menolak kotoran yang tersumbat apabila pam sedutan
ditarik ke atas.
6. Tin dengan dua lubang Susu dipaksa keluar di salah satu
lubang oleh tindakan tekanan udara yang menolak udara ke dalam
lubang yang bertentangan.
Kewujudan Tekanan UdaraTeori kinetik gas (kinetic theory of
gases) menyatakan bahawamolekul gasadalah sentiasabergerak
bebas(moving freely) dan sentiasaberlanggar(colliding)
terhadapdinding bekasnya (container).Kekerapan perlanggaran antara
molekul udara terhadap dinding bekasnya akan menghasilkan daya yang
menolak terhadap dinding bekas tersebut.Daya ini dipanggiltekanan
udara(air pressure).Menurut saintis, tekanan udara adalahdaya per
unit luas kawasan(force per unit area), yang dihasilkan oleh
perlanggaran molekul udara terhadap dinding bekasnya.Tekanan udara
meningkat jikakekerapan perlanggaranantara molekul gas dan dinding
bekasnya meningkat.
Apa yang dimaksudkan dengan tekanan udara? Tekanan Udara
bermaksudtekanan yang dihasilkan oleh pelanggaran zarah-zarah udara
ke atas permukaan luar dan permukaan dalam sesuatu objek.Bagi lebih
memahami konsep Tekanan Udara, kita perlulah memahami terlebih
dahulu Teori Kinetik Jirim. Teori ini mengatakan bahawa zarah-zarah
dalam sesuatu jirim sentiasa bergerak dan berlanggar antara satu
sama lain. Jadi zarah udara yang ada dalam sesuatu objek juga akan
berlanggar dengan permukaan dalam, manakala zarah udara yang ada di
luar objek akan berlanggar dengan permukaan luar. Perlanggaran
inilah yang menghasilkan Tekanan Udara.
