Kuis 3 Pompres 2011
1. Seorang anak memompa speda. Volume pompa (kompresor) 1,5 liter dengan tekanan 1 atm a. Tekanan ban speda 1,25 atm a dengan volume ban 6 liter. Berapa tekanan akhir ban dalam atm a, setelah 5 kali pemompaan. Asumsi tanpa kebocoran, semua udara dari pompa masuk ke dalam ban dan temperatur tetap.
2. Sebuah balon udara panas melayang dengan beban total 700 kg. Volume balon 2.800 m3. Jika
temperatur udara luar 27 C dan massa jenis udara tersebut 1,2 kg/m3, berapa temperatur di
dalam balon jika pada suatu ketinggian tertentu terjadi keseimbangan. Asumsi tekanan udara masih 1 atm.
Jwb no 2
Jika terjadi keseimbangan, gaya berat balon sama dengan gaya angkatnya. Gaya angkat timbul karena suatu benda dalam fluida akan mendapat gaya angkat sebesar gaya berat benda yang dipindahkan. Jika temperatur udara dalam balon sama dengan temperatur luar, maka gaya angkat ini sama dengan gaya berat udara dalam balon. Dengan pemanasan, massa jenis udara dalam balon berkurang sehingga massa udara dalam balon pun berkurang. Dengan demikian, gaya angkat akan melebihi gaya berat udara dalam balon. Jika pemanasasn terus berlangsung, selisih gaya ini dapat menyamai gaya berat balon total. Dalam keadaan ini balon dalam keadaan seimbang. Jadi
pemanasan harus terjadi sehingga gaya berat udara dalam balon ditambah berat beban, lebih kecil dari gaya angkat yang sebesar berat udara sebanyak volume balon, pada temperatur luar:
Gaya angkat Fa = Vb.ul.g
di mana Vb = volume balon = 2.800 m3.
ul.= massa jenis udara luar = 1,2 kg/m3
g = gravitasi bumi = 9,8 m/s2.
