Pengukuran Volume dalam Fisika
Dalam ilmu fisika, terdapat dua jenis besaran yaitu besaran pokok dan besaran turunan. Besaran pokok adalah besaran dasar yang tidak dapat dinyatakan dengan kombinasi besaran lain, seperti panjang, massa, dan waktu. Sementara itu, besaran turunan adalah besaran yang dinyatakan melalui kombinasi besaran pokok, seperti kecepatan, percepatan, dan momentum. Meskipun jumlah besaran turunan jauh lebih banyak daripada besaran pokok, dalam pembahasan ini hanya akan dibahas tentang pengukuran volume zat padat, cair, dan gas.Pengukuran volume zat cair
Untuk mengukur volume zat cair, dapat digunakan silinder ukur atau gelas ukur yang berbentuk tabung dan dilengkapi dengan skala. Penggunaan silinder ukur dapat memudahkan pengukuran volume zat cair. Contoh dari silinder ukur dapat dilihat pada Gambar 1.36
Saat mengisi bahan bakar di SPBU, kita umumnya menggunakan pengukuran volum zat cair. Angka yang tertera di layar SPBU (Gambar 1.38) menunjukkan jumlah volum bahan bakar yang disuntikkan ke dalam tangki kendaraan, baik bensin, solar, maupun pertamax. Flow meter adalah alat ukur volum yang terpasang di SPBU yang dapat mengukur volume bahan bakar yang mengalir. Di sisi lain, pengukuran volume zat cair yang lebih akurat dapat dilakukan dengan menggunakan jarum suntik (syringe). Dengan mempertimbangkan ukuran tabung jarum suntik, kita dapat mengukur volum zat cair hingga ketelitian 0,1 mL atau bahkan lebih tepat. Seperti pada contoh jarum suntik yang terlihat pada Gambar 1.39, tabung yang lebih kecil dapat mengukur dengan lebih akurat dibandingkan dengan tabung yang lebih besar
Di lingkungan rumah sakit, khususnya di ruangan ICU, pemberian obat pada pasien sering dilakukan melalui infuse dengan pengukuran volume per satuan waktu yang sangat akurat. Proses tersebut tidak memungkinkan untuk menggunakan infuse yang digantung. Oleh karena itu, pemberian infus dilakukan dengan mengisi obat ke dalam jarum suntik yang kemudian disuntikkan secara perlahan-lahan menggunakan pompa jarum suntik (syringe pump). Dalam Gambar 1.40, disajikan contoh dari pompa jarum suntik yang digunakan untuk proses infus pada pasien di lingkungan rumah sakit, terutama pada pasien yang berada di ruangan ICU.
Pengukuran Volume Gas
Untuk mengukur volume gas dalam jumlah sedikit, dapat menggunakan gelas ukur karena gas memiliki massa jenis yang lebih kecil daripada zat cair. Oleh karena itu, gas akan cenderung bergerak ke atas dalam zat cair dan menempati ruang paling atas dalam wadah. Jika gas dimasukkan ke dalam wadah yang penuh dengan zat cair, gas akan mendesak zat cair ke bawah dan menempati posisi teratas. Volume gas yang masuk ke dalam wadah dapat dihitung dari ruang kosong yang terlihat di sisi atas.Contoh pengukuran volume gas yang dihasilkan dari proses pembakaran dapat dilihat pada Gambar 1.41. Pada awalnya, wadah terbalik diisi dengan air sampai penuh. Ketika gas mulai dihasilkan, gas akan menempati ruang teratas dalam wadah terbalik dan mendorong zat cair ke bawah. Pada akhir reaksi, jumlah gas yang dihasilkan dapat dibaca dari skala silinder ukur.
Pengukuran Volum Zat Padat
Untuk zat padat dengan bentuk teratur, panjang bagian-bagiannya dapat diukur untuk menentukan volumnya. Misalnya, volum kubus dapat dihitung dengan mengukur panjang salah satu sisinya, volum balok dapat dihitung dengan mengukur panjang tiga sisinya, dan volum bola dapat dihitung dengan mengukur diameternya.Namun, untuk zat padat dengan bentuk tidak teratur, pengukuran volumenya dapat dilakukan secara tidak langsung. Salah satu metodenya adalah dengan mengukur volum air yang dipindahkan oleh benda tersebut ketika seluruh bagian benda dicelupkan ke dalam zat cair. Gambar 1.36 mengilustrasikan metode pengukuran ini.Pada Gambar 1.42(a), zat cair diisi ke dalam silinder ukur sampai skala tertentu. Kemudian, zat padat dimasukkan ke dalam zat cair, dan skala yang sejajar dengan permukaan zat cair dibaca. Selisih antara kedua volum tersebut adalah volum zat padat. Pada Gambar 1.42(b), zat cair diisikan penuh ke dalam wadah bercorong, dan di bawah corong ditempatkan silinder ukur yang kosong. Zat padat kemudian dimasukkan ke dalam wadah bercorong, dan volum zat cair yang tumpah ke dalam silinder ukur sama dengan volum zat padat yang diukur..
Contoh Pengukuran Volume Zat Padat
Berapa volume zat padat pada Gambar 1.42(a) dan 1.42(b)?Jawab
Di dalam Gambar 1.42(a), terlihat bahwa volume zat cair awalnya adalah 30 mL sebelum diberi tambahan zat padat. Ketika zat padat ditambahkan, permukaan air menunjukkan ketinggian 40 mL, sehingga dapat disimpulkan bahwa volum zat padat adalah 10 mL.
Sementara itu, dalam Gambar 1.42(b), volume air di dalam silinder ukur tercatat sebesar 30 mL. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa volum zat padat dalam gambar tersebut juga sebesar 30 mL.
Referensi
Mikrajuddin Abdullah. 2016. Fisika Dasar 1. ITB
Sitasi Artikel
Thinks Physics. 2023. Pengukuran Volume Zat Cair, Zat Padat dan Zat Gas. Halaman website (copylink). Diakses pada tanggal (tanggal akses anda)