Bejana

Saat berkunjung ke rumah tetangga yang baru, kebetulan rumah bagian depan sedang direnovasi. Tanpa sengaja saya memperhatikan tukang yang sedang mengukur rata tinggi tembok pagar rumah dengan menggunakan selang plastik bening yang telah diisi dengan air. Wah, saya jadi ingat dengan pelajaran IPA di sekolah. Ternyata meskipun cara sederhana, pak tukang telah menerapkan prinsip hukum bejana berhubungan. Lho, kok bisa? Nah, adik-adik yang ingin tahu jawabannya  simak penjelasan berikut ya??

Apa sih bejana berhubungan itu? Bejana berhubungan adalah dua buah bejana atau lebih yang bagian bawahnya saling berhubungan. Adik-adik tahu teko kan? Nah, teko juga merupakan salah satu contoh bejana berhubungan.

Jika bejana berhubungan tersebut kedalamnya diisikan dengan zat cair yang sejenis dan dalam keadaan diam (tidak bergoyang), maka tinggi zat cair pada masing-masing bejana mempunyai ketinggian yang sama, atau dapat dikatakan zat cair terletak dalam satu bidang datar. Begitu pula saat posisi bejana diubah, misalnya salah satu ujungnya diganjal dengan sebuah benda sehingga posisi bejana berhubungan menjadi miring, ternyata zat cair di dalamnya juga masih terletak  pada satu bidang datar. Seperti gambar di bawah ini.

 

Hal tersebut sesuai dengan bunyi hukum bejana berhubungan yang menyatakan bahwa : Jika bejana-bejana berhubungan diisi dengan zat cair sejenis dan dalam keadaan diam, permukaan zat cair itu terletak pada satu bidang datar.

 Bagaimana ya jika zat cair tersebut diisi dengan zat cair yang tidak sejenis?

Pipa “U” merupakan salah satu bentuk bejana berhubungan. Apabila ke dalam pipa “U” tersebut kita isikan air dengan volume tertentu, kemudian dari salah satu kakinya, misal kaki kiri kita isikan minyak dengan volume tertentu, ternyata ketinggian air di kedua kaki bejana menjadi tidak sama. Minyak tidak bercampur dengan air, akibatnya minyak akan mendesak air  yang ada di kaki kiri bejana sehingga permukaan air di kaki kanan bejana menjadi naik.

Bagaimana pula jika bejana berhubungan itu terdapat pipa kapilernya? Apakah tinggi permukaan zat cair yang sejeni juga akan sama? Ternyata, jika dalam bejana berhubungan terdapat pipa kapiler (pipa dengan lubang yang sangat kecil), maka permukaan zat cair tingginya pada masing-masing bejana tidak sama.  Kenapa ya? Hemm, ternyata ini berkaitan dengan adhesi dan kohesi. Jika bejana berhubungan yang terdapat pipa kapiler diisi dengan zat cair yang membasahi dinding (misalnya air) maka permukaan zat cair pada pipa kapiler akan lebih  tinggi daripada pipa lain yang diameternya lebih besar. Tetapi, jika bejana  berhubungan diisi dengan zat cair yang tidak membasahi dinding (misalnya air raksa), maka tinggi permukaan zat cair pada pipa kapiler lebih rendah daripada pipa dengan diameter yang lebih besar.



Dari keterangan diatas dapat disimpulkan bahwa hukum bejana berhubungan tidak berlaku apabila :
1. Bejana berhubungan diisi dengan zat cair yang tidak sejenis.
2. Bejana berhubungan memiliki pipa kapiler.
Nah, sekarang tahu kan mengapa pak tukang menggunakan selang yang berisi air untuk mengukur rata tinggi permukaan tembok pagar? Ketika selang itu ditarik di kedua sisinya membentuk huruf  “U” maka prinsip kerjanya sama dengan prinsip kerja bejana berhubungan, tinggi permukaan air dalam selang menunjukkan tinggi permukaan yang sama pula.
Semoga bermanfaat, sampai ketemu di materi berikutnya..
Jangan lupa komentar atau kritiknya ya…