Konverter Tekanan
Tekanan — dari pascal dan psi hingga atmosfer dan torr
Pahami tekanan dalam cuaca, hidrolik, penerbangan, sistem vakum, dan kedokteran. Konversikan dengan percaya diri antara Pa, kPa, bar, psi, atm, mmHg, inHg, dan lainnya.
Dasar-dasar Tekanan
Hidrostatika
Kolom fluida menciptakan tekanan yang sebanding dengan kedalaman dan kepadatan.
- p = ρ g h
- Air: ~9.81 kPa per meter
- 1 bar ≈ 10 m tinggi air
Tekanan atmosfer
Cuaca menggunakan hPa (sama dengan mbar). Standar permukaan laut adalah 1013,25 hPa.
- 1 atm = 101,325 kPa
- Tekanan rendah → badai
- Tekanan tinggi → cuaca cerah
Gauge vs absolut
Tekanan gauge (akhiran 'g') mengukur relatif terhadap lingkungan. Tekanan absolut (akhiran 'a') mengukur relatif terhadap vakum.
- Absolut = Gauge + Atmosfer
- Di permukaan laut: tambahkan ~101,325 kPa (14,7 psi)
- Ketinggian mengubah dasar atmosfer
- Gunakan kPa/hPa untuk cuaca, bar untuk rekayasa, psi untuk ban
- Tentukan gauge vs absolut untuk menghindari kesalahan besar
- Konversikan melalui pascal (Pa) untuk kejelasan
Bantuan Memori
Matematika Mental Cepat
bar ↔ kPa
1 bar = 100 kPa persis. Cukup geser desimal 2 tempat.
psi ↔ kPa
1 psi ≈ 7 kPa. Kalikan dengan 7 untuk perkiraan kasar.
atm ↔ kPa
1 atm ≈ 100 kPa. Atmosfer standar mendekati 1 bar.
mmHg ↔ Pa
760 mmHg = 1 atm ≈ 101 kPa. Setiap mmHg ≈ 133 Pa.
inHg ↔ hPa
29,92 inHg = 1013 hPa (standar). 1 inHg ≈ 34 hPa.
Tinggi air
1 meter H₂O ≈ 10 kPa. Berguna untuk perhitungan tinggi hidrolik.
Referensi Tekanan Visual
| Scenario | Pressure | Visual Reference |
|---|---|---|
| Permukaan Laut | 1013 hPa (1 atm) | Dasar Anda - tekanan atmosfer standar |
| Ban Mobil | 32 psi (2,2 bar) | Sekitar 2× tekanan atmosfer |
| Puncak Gunung (3 km) | ~700 hPa | 30% lebih sedikit tekanan udara daripada permukaan laut |
| Badai Kuat | 950 hPa | 6% di bawah normal - membawa cuaca buruk |
| Tabung Scuba (Penuh) | 200 bar | 200× atmosfer - kompresi besar-besaran |
| Ruang Vakum | 10⁻⁶ Pa | Sepertriliun atmosfer - vakum hampir sempurna |
| Lautan Dalam (10 km) | 1000 bar | 1000× atmosfer - kedalaman yang menghancurkan |
| Mesin Cuci Tekanan | 2000 psi (138 bar) | 140× atmosfer - kekuatan industri |
Kesalahan Umum
- Kebingungan Gauge vs AbsolutFix: Selalu tentukan 'g' atau 'a' (misalnya, barg/bara, kPag/kPaa). Gauge = Absolut − Atmosfer.
- Mencampur hPa dan PaFix: 1 hPa = 100 Pa, bukan 1 Pa. Hektopaskal berarti 100 paskal.
- Menganggap mmHg ≡ TorrFix: Dekat tetapi tidak identik: 1 torr = 1/760 atm persis; 1 mmHg ≈ 133,322 Pa (tergantung suhu).
- Mengabaikan KetinggianFix: Tekanan atmosfer turun ~12% per km. Konversi gauge memerlukan tekanan atmosfer lokal.
- Tinggi Air Tanpa KepadatanFix: Tekanan = ρgh. Air murni pada 4°C ≠ air laut ≠ air panas. Kepadatan penting!
- Menggunakan Rentang Pengukur Vakum yang SalahFix: Pirani bekerja pada 10⁵–10⁻¹ Pa, pengukur Ion pada 10⁻²–10⁻⁹ Pa. Menggunakan di luar rentang memberikan pembacaan palsu.
Referensi Cepat
Gauge ↔ absolut
Absolut = Gauge + Atmosfer
Di permukaan laut: tambahkan 101,325 kPa atau 14,696 psi
- Sesuaikan dasar untuk ketinggian
- Selalu dokumentasikan skala mana
Tinggi air
Tinggi air ke tekanan
- 1 mH₂O ≈ 9,80665 kPa
- 10 mH₂O ≈ ~1 bar
Konversi cuaca
Pengaturan altimeter
- 1013 hPa = 29,92 inHg
- 1 inHg ≈ 33,8639 hPa
Pengantar Altimetri
QNH • QFE • QNE
Ketahui referensi Anda
- QNH: Tekanan permukaan laut (menyetel altimeter ke ketinggian lapangan)
- QFE: Tekanan lapangan (altimeter membaca 0 di lapangan)
- QNE: Standar 1013,25 hPa / 29,92 inHg (tingkat penerbangan)
Matematika cepat tekanan-ketinggian
Aturan praktis
- ±1 inHg ≈ ∓1.000 kaki ditunjukkan
- ±1 hPa ≈ ∓27 kaki ditunjukkan
- Udara Dingin/Panas: kesalahan kepadatan memengaruhi ketinggian sebenarnya
Instrumentasi Vakum
Pirani/termal
Mengukur konduktivitas termal gas
- Rentang: ~10⁵ → 10⁻¹ Pa (kira-kira)
- Tergantung gas; kalibrasi untuk jenis gas
- Bagus untuk vakum kasar hingga rendah
Ion/katoda dingin
Arus ionisasi vs tekanan
- Rentang: ~10⁻² → 10⁻⁹ Pa
- Sensitif terhadap kontaminasi dan spesies gas
- Gunakan dengan isolasi untuk melindungi pada tekanan tinggi
Manometer kapasitansi
Defleksi diafragma absolut
- Akurasi tinggi; tidak tergantung gas
- Rentang mencakup ~10⁻¹ → 10⁵ Pa
- Ideal untuk kontrol proses
Kesalahan Umum yang Harus Dihindari
- Mencampur skala gauge/absolut (barg/bara, kPag/kPaa) saat menentukan peralatan
- Menganggap mmHg ≡ torr dalam semua kondisi (sedikit perbedaan definisi)
- Membingungkan hPa dengan Pa (1 hPa = 100 Pa, bukan 1 Pa)
- Mengabaikan ketinggian saat mengonversi gauge ↔ absolut
- Menggunakan konversi tinggi air tanpa mengoreksi kepadatan/suhu fluida
- Menggunakan pengukur vakum di luar rentang akuratnya
Di Mana Setiap Unit Cocok
Penerbangan & altimetri
Altimeter menggunakan inHg atau hPa yang diatur ke QNH lokal; tekanan memengaruhi ketinggian yang ditunjukkan.
- 29,92 inHg = 1013 hPa standar
- Tekanan tinggi/rendah mengubah ketinggian yang ditunjukkan
Kedokteran
Tekanan darah menggunakan mmHg; pernapasan dan CPAP menggunakan cmH₂O.
- Tekanan darah tipikal 120/80 mmHg
- 5–20 cmH₂O untuk CPAP
Rekayasa & hidrolik
Peralatan proses dan hidrolik sering menggunakan bar, MPa, atau psi.
- Saluran hidrolik: puluhan hingga ratusan bar
- Bejana tekan dinilai dalam bar/psi
Cuaca & iklim
Peta cuaca menunjukkan tekanan permukaan laut dalam hPa atau mbar.
- Tekanan rendah kuat < 990 hPa
- Tekanan tinggi kuat > 1030 hPa
Vakum & ruang bersih
Teknologi vakum menggunakan torr atau Pa di seluruh vakum kasar, tinggi, dan ultra-tinggi.
- Vakum kasar: ~10³–10⁵ Pa
- Vakum ultra-tinggi: < 10⁻⁶ Pa
Perbandingan Tekanan di Berbagai Aplikasi
| Aplikasi | Pa | bar | psi | atm |
|---|---|---|---|---|
| Vakum sempurna | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Vakum ultra-tinggi | 10⁻⁷ | 10⁻¹² | 1.5×10⁻¹¹ | 10⁻¹² |
| Vakum tinggi (SEM) | 10⁻² | 10⁻⁷ | 1.5×10⁻⁶ | 10⁻⁷ |
| Vakum rendah (kasar) | 10³ | 0.01 | 0.15 | 0.01 |
| Atmosfer permukaan laut | 101,325 | 1.01 | 14.7 | 1 |
| Ban mobil (tipikal) | 220,000 | 2.2 | 32 | 2.2 |
| Ban sepeda (jalan) | 620,000 | 6.2 | 90 | 6.1 |
| Mesin cuci tekanan | 13.8 MPa | 138 | 2,000 | 136 |
| Tabung scuba (penuh) | 20 MPa | 200 | 2,900 | 197 |
| Mesin pres hidrolik | 70 MPa | 700 | 10,000 | 691 |
| Lautan dalam (11 km) | 110 MPa | 1,100 | 16,000 | 1,086 |
| Sel anvil berlian | 100 GPa | 10⁶ | 15×10⁶ | 10⁶ |
Rentang Vakum dan Tekanan
| Rentang | Kira-kira Pa | Contoh |
|---|---|---|
| Atmosfer | ~101 kPa | Udara permukaan laut |
| Tekanan tinggi (industri) | > 1 MPa | Hidrolik, bejana |
| Vakum kasar | 10³–10⁵ Pa | Pompa, degassing |
| Vakum tinggi | 10⁻¹–10⁻³ Pa | SEM, deposisi |
| Vakum ultra-tinggi | < 10⁻⁶ Pa | Ilmu permukaan |
Cara Kerja Konversi
- kPa × 1000 → Pa; Pa ÷ 1000 → kPa
- bar × 100.000 → Pa; Pa ÷ 100.000 → bar
- psi × 6,89476 → kPa; kPa ÷ 6,89476 → psi
- mmHg × 133,322 → Pa; inHg × 3.386,39 → Pa
Konversi Umum
| Dari | Ke | Faktor | Contoh |
|---|---|---|---|
| bar | kPa | × 100 | 2 bar = 200 kPa |
| psi | kPa | × 6,89476 | 30 psi ≈ 206,8 kPa |
| atm | kPa | × 101,325 | 1 atm = 101,325 kPa |
| mmHg | kPa | × 0,133322 | 760 mmHg ≈ 101,325 kPa |
| inHg | hPa | × 33,8639 | 29,92 inHg ≈ 1013 hPa |
| cmH₂O | Pa | × 98,0665 | 10 cmH₂O ≈ 981 Pa |
Contoh Cepat
Tolok Ukur Sehari-hari
| Benda | Tekanan tipikal | Catatan |
|---|---|---|
| Atmosfer permukaan laut | 1013 hPa | Hari standar |
| Tekanan tinggi kuat | > 1030 hPa | Cuaca cerah |
| Tekanan rendah kuat | < 990 hPa | Badai |
| Ban mobil | 30–35 psi | ~2–2,4 bar |
| Mesin cuci tekanan | 1.500–3.000 psi | Model konsumen |
| Tabung scuba | 200–300 bar | Tekanan isi |
Fakta Menakjubkan tentang Tekanan
Misteri hPa vs mbar
1 hPa = 1 mbar persis — keduanya sama! Meteorologi beralih dari mbar ke hPa untuk konsistensi SI, tetapi secara numerik identik.
Mengapa mmHg dalam Kedokteran?
Manometer raksa adalah standar emas selama lebih dari 300 tahun. Meskipun telah dihapus secara bertahap karena toksisitasnya, tekanan darah masih diukur dalam mmHg di seluruh dunia!
Aturan Setengah Ketinggian
Tekanan atmosfer berkurang kira-kira setengahnya setiap kenaikan 5,5 km (18.000 kaki). Di puncak Gunung Everest (8,8 km), tekanannya hanya 1/3 dari permukaan laut!
Kekuatan Penghancur Laut Dalam
Di Palung Mariana (kedalaman 11 km), tekanan mencapai 1.100 bar — cukup untuk menghancurkan manusia secara instan. Itu seperti memiliki 1.100 kg di setiap sentimeter persegi!
Vakum Luar Angkasa
Luar angkasa memiliki tekanan ~10⁻¹⁷ Pa — itu 100 juta triliun kali lebih rendah dari atmosfer Bumi. Darah Anda akan benar-benar mendidih (pada suhu tubuh)!
Paradoks Tekanan Ban
Ban mobil pada 32 psi sebenarnya mengalami tekanan absolut 46,7 psi (32 + 14,7 atmosfer). Kita mengukur tekanan gauge karena itulah tekanan 'ekstra' yang melakukan pekerjaan!
Nama Pascal yang Sederhana
Pascal (Pa) dinamai menurut Blaise Pascal, yang membuktikan keberadaan tekanan atmosfer dengan membawa barometer ke atas gunung pada tahun 1648. Dia baru berusia 25 tahun!
Keajaiban Panci Tekan
Pada 1 bar (15 psi) di atas tekanan atmosfer, air mendidih pada 121°C bukan 100°C. Ini mengurangi waktu memasak hingga 70% — tekanan secara harfiah mempercepat kimia!
Rekor & Ekstrem
| Rekor | Tekanan | Catatan |
|---|---|---|
| Tekanan permukaan laut tertinggi | > 1080 hPa | Tekanan tinggi Siberia (historis) |
| Tekanan permukaan laut terendah | ~870–880 hPa | Siklon tropis yang kuat |
| Lautan dalam (~11 km) | ~1.100 bar | Palung Mariana |
Evolusi Sejarah Pengukuran Tekanan
1643
Kelahiran Barometer
Evangelista Torricelli menemukan barometer raksa saat mempelajari mengapa pompa air tidak dapat mengangkat air lebih dari 10 meter. Menciptakan vakum buatan pertama dan menetapkan mmHg sebagai unit tekanan pertama.
Membuktikan bahwa udara memiliki berat dan tekanan, merevolusi pemahaman kita tentang atmosfer. Unit torr (1/760 atm) dinamai untuk menghormatinya.
1648
Eksperimen Gunung Pascal
Blaise Pascal (usia 25) meminta saudara iparnya membawa barometer ke atas gunung Puy de Dôme, membuktikan bahwa tekanan atmosfer menurun seiring ketinggian. Raksa turun dari 760mm menjadi 660mm di puncak.
Menetapkan hubungan antara ketinggian dan tekanan, yang fundamental bagi penerbangan dan meteorologi. Unit pascal (Pa) menghormati karyanya.
1662
Penemuan Hukum Boyle
Robert Boyle menemukan hubungan terbalik antara tekanan dan volume (PV = konstan) menggunakan pompa vakum yang lebih baik dan peralatan tabung-J.
Dasar hukum gas dan termodinamika. Memungkinkan studi ilmiah tentang hubungan tekanan-volume dalam gas yang terkurung.
1849
Penemuan Tabung Bourdon
Eugène Bourdon mematenkan pengukur tabung Bourdon—tabung logam melengkung yang lurus saat di bawah tekanan. Sederhana, kuat, dan akurat.
Menggantikan manometer raksa yang rapuh dalam aplikasi industri. Masih menjadi desain pengukur tekanan mekanis yang paling umum 175 tahun kemudian.
1913
Standardisasi Bar
Bar secara resmi didefinisikan sebagai 10⁶ dyne/cm² (tepatnya 100 kPa), dipilih agar mendekati tekanan atmosfer untuk kemudahan.
Menjadi unit rekayasa standar di seluruh Eropa. 1 bar ≈ 1 atmosfer memudahkan perhitungan mental bagi para insinyur.
1971
Pascal sebagai Unit SI
Pascal (Pa = N/m²) diadopsi sebagai unit SI resmi untuk tekanan, menggantikan bar dalam konteks ilmiah.
Menyatukan pengukuran tekanan dengan unit gaya Newton. Namun, bar tetap dominan dalam rekayasa karena skalanya yang nyaman.
1980-an–1990-an
Transisi SI Meteorologi
Layanan cuaca di seluruh dunia beralih dari milibar (mbar) ke hektopaskal (hPa). Karena 1 mbar = 1 hPa persis, semua data historis tetap valid.
Transisi tanpa hambatan ke unit SI. Sebagian besar peta cuaca sekarang menunjukkan hPa, meskipun beberapa penerbangan masih menggunakan mbar atau inHg.
2000-an
Revolusi Tekanan MEMS
Sistem mikro-elektromekanis (MEMS) memungkinkan sensor tekanan yang kecil, murah, dan akurat. Ditemukan di smartphone (barometer), mobil (tekanan ban), dan perangkat yang dapat dikenakan.
Mendemokratisasi pengukuran tekanan. Smartphone Anda dapat mengukur perubahan ketinggian hanya 1 meter menggunakan tekanan atmosfer.
Tips
- Selalu tentukan gauge (g) atau absolut (a)
- Gunakan hPa untuk cuaca, kPa atau bar untuk rekayasa, psi untuk ban
- Tinggi air: ~9,81 kPa per meter; membantu untuk pemeriksaan kasar
- Notasi ilmiah otomatis: Nilai < 1 µPa atau > 1 GPa ditampilkan sebagai notasi ilmiah untuk keterbacaan
Katalog Unit
Metrik (SI)
| Unit | Simbol | Pascal | Catatan |
|---|---|---|---|
| bar | bar | 100,000 | 100 kPa; unit rekayasa yang nyaman. |
| kilopascal | kPa | 1,000 | 1.000 Pa; skala rekayasa. |
| megapascal | MPa | 1,000,000 | 1.000 kPa; sistem tekanan tinggi. |
| milibar | mbar | 100 | Milibar; meteorologi lama (1 mbar = 1 hPa). |
| pascal | Pa | 1 | Unit dasar SI (N/m²). |
| gigapascal | GPa | 1.000e+9 | 1.000 MPa; tegangan material. |
| hektopascal | hPa | 100 | Hektopaskal; sama dengan mbar; digunakan dalam cuaca. |
Imperial / AS
| Unit | Simbol | Pascal | Catatan |
|---|---|---|---|
| pon per inci persegi | psi | 6,894.76 | Pound per inci persegi; ban, hidrolik (bisa gauge atau absolut). |
| kilopon per inci persegi | ksi | 6,894,760 | 1.000 psi; spesifikasi material dan struktural. |
| pon per kaki persegi | psf | 47.8803 | Pound per kaki persegi; beban bangunan. |
Atmosfer
| Unit | Simbol | Pascal | Catatan |
|---|---|---|---|
| atmosfer (standar) | atm | 101,325 | Atmosfer standar = 101,325 kPa. |
| atmosfer (teknis) | at | 98,066.5 | Atmosfer teknis ≈ 98,0665 kPa. |
Kolom Raksa
| Unit | Simbol | Pascal | Catatan |
|---|---|---|---|
| inci raksa | inHg | 3,386.39 | Inci raksa; penerbangan dan cuaca. |
| milimeter raksa | mmHg | 133.322 | Milimeter raksa; kedokteran dan vakum. |
| torr | Torr | 133.322 | 1/760 dari atm ≈ 133,322 Pa. |
| sentimeter raksa | cmHg | 1,333.22 | Sentimeter raksa; kurang umum. |
Kolom Air
| Unit | Simbol | Pascal | Catatan |
|---|---|---|---|
| sentimeter air | cmH₂O | 98.0665 | Sentimeter tinggi air; pernapasan/CPAP. |
| kaki air | ftH₂O | 2,989.07 | Kaki tinggi air. |
| inci air | inH₂O | 249.089 | Inci tinggi air; ventilasi dan HVAC. |
| meter air | mH₂O | 9,806.65 | Meter tinggi air; hidrolik. |
| milimeter air | mmH₂O | 9.80665 | Milimeter tinggi air. |
Ilmiah / CGS
| Unit | Simbol | Pascal | Catatan |
|---|---|---|---|
| barye | Ba | 0.1 | Barye; 0,1 Pa (CGS). |
| dyne per sentimeter persegi | dyn/cm² | 0.1 | Dyne per cm²; 0,1 Pa (CGS). |
| kilogram-gaya per sentimeter persegi | kgf/cm² | 98,066.5 | Kilogram-gaya per cm² (non-SI). |
| kilogram-gaya per meter persegi | kgf/m² | 9.80665 | Kilogram-gaya per m² (non-SI). |
| kilogram-gaya per milimeter persegi | kgf/mm² | 9,806,650 | Kilogram-gaya per mm² (non-SI). |
| kilonewton per meter persegi | kN/m² | 1,000 | Kilonewton per m²; sama dengan kPa. |
| meganewton per meter persegi | MN/m² | 1,000,000 | Meganewton per m²; sama dengan MPa. |
| newton per meter persegi | N/m² | 1 | Newton per m²; sama dengan Pa (bentuk berlebihan). |
| newton per milimeter persegi | N/mm² | 1,000,000 | Newton per mm²; sama dengan MPa. |
| ton-gaya per sentimeter persegi | tf/cm² | 98,066,500 | Ton-gaya per cm² (non-SI). |
| ton-gaya per meter persegi | tf/m² | 9,806.65 | Ton-gaya per m² (non-SI). |
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Kapan saya harus menggunakan absolut vs gauge?
Gunakan absolut untuk termodinamika/vakum; gauge untuk peringkat peralatan praktis. Selalu beri label unit dengan akhiran 'a' atau 'g' (misalnya, bara vs barg, kPaa vs kPag).
Mengapa pilot menggunakan inHg?
Skala altimetri lama dalam inci raksa; banyak negara menggunakan hPa (QNH).
Apa itu torr?
1 torr adalah tepat 1/760 dari atmosfer standar (≈133,322 Pa). Umum dalam teknologi vakum.
Direktori Alat Lengkap
Semua 71 alat yang tersedia di UNITS