APLIKASI TERMODINAMIKA PADA TENSIMETER

APLIKASI THERMODINAMIKA PADA TENSIMETER

OLEH :

LINDA FITRI ANDRIYANI

K2513040

PENDIDIKAN TEKNIK MESIN

PENDIDIKAN TEKNIK DAN KEJURUAN

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2013

KATA PENGANTAR

              Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan YME karena dengan rahmat dan anugrah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan pembuatan makalah ini dengan baik dan sabar, bahwa makalah ini dapat selesai karena adanya pihak-pihak yang selalu membantu. Oleh karena itu penulis berterima kasih kepada pihak-pihak yang membantu, yaitu :

1.      Bp. Danar Susilo Wijayanto S.T.,M.Eng . Selaku dosen Thermodinamika yang memberikan pengarahan kepada penulis untuk membuat makalah ini.

2.      Orangtua penulis yang selelu mendukung pembuatan makalah ini sampai selesai.

3.     Dan kepada teman-teman penulis yang selalu membantu dalam menyelesaikan makalah ini .

              Penulis menyadari bahwa makalah ini jauh dari kata baik dan sempurna, Sehingga penulis mohon maaf jika terdapat kekurangan dalam makalah ini. Penulis mohon saran dan kritik kepada para pembaca yang bersifat membangun, supaya karya ilmiah ini dapat lebih sempurna. Penulis berharap karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan berguna bagi kita semua.

Surakarta,       Maret 2014

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

MOTTO

1.      Di dunia penuh persaingan, siapa yang tidak bersiap-siap dia akan kalah.

2.      Membaca adalah sumber kehidupan.

3.      Kembangkan potensimu untuk meraih prestasi.

4.      Orang bekerja untuk menyambung hidup, Pelajar belajar untuk mendapat ilmu.

5.      Selagi umur masih panjang ciptakan karya sebanyak-banyaknya.

6.      Mungkin orang dapat lupa akan sesuatu, tetapi janganlah lupa akan jasa-jasa guru.

7.      Selagi masih muda banyak-banyaklah menggali ilmu supaya berguna dikelak nanti.

8.      Hargailah karya orang lain, karena dengan menghargai karya orang lain berarti menghargai diri sendiri.

9.      Lihat dirimu sendiri sebelum kamu mengusik kehidupan oranglain.

PERSEMBAHAN :

Karya Tulis ini kupersembahkan kepada :

1.     bapak dan Ibu tercinta

2.     Kakak- kakakku

3.     Almamater

4.     Semua pembaca yang budiman

BAB I

PENDAHULUAN

A.  Latar Belakang Masalah

1.      Thermodinamika

Termodinamika  (bahasaYunani: thermos = 'panas' dan dynamic = 'perubahan') adalah fisika energi , panas, kerja, entropi dan kespontanan proses. Termodinamika berhubungan dekat dengan mekanika statistik di mana banyak hubungan termodinamika berasal.

Pada sistem dimana terjadi proses perubahan wujud atau pertukaran energi, termodinamika klasik tidak berhubungan dengan kinetika reaksi ( kecepatan suatu proses reaksi berlangsung). Karena alasan ini, penggunaan istilah “termodinamika” biasanya merujuk pada termodinamika setimbang. Dengan hubungan ini, konsep utama dalam termodinamika adalah proses kuasistatik, yang diidealkan , proses “ super pelan”. Proses termodinamika bergantung waktu dipelajari dalam termodinamika tak setimbang.

Karena termodinamika tidak berhubungan dengan konsep waktu , telah diusulkan bahwa termodinamika setimbang seharusnya dinamakan dinamakan termostatik.

Hukum termodinamika kebenarannya sangat umum, dan hukum-hukum ini tidak bergantung kepada rincian dari interaksi atau sistem yang diteliti. Ini berarti mereka dapat diterapkan ke sistem dimana seseorang tidak tahu apapun kecuali perimbangan transfer energi dan wujud di antara mereka dan lingkungan. Contohnya termasuk perkiraan Einstein tentang emisi spontan dalam abad ke-20 dan riset sekarang ini tentang termodinamika benda hitam.

Aplikasi termodinamika dalam kehidupan sehari-hari sangat banyak dan setiap saat selalu berkembang. Secara alamiah dapat dilihat bagaimana energi dapat diubah menjadi kerja yang bermanfaat bagi manusia. Kemampuan manusia menciptakan mesin-mesin yang mampu mengubah kalor menjadi kerja sangat membantu dalam memenuhi kebutuhan energi. Sebagai contoh penerapan prinsip dan metode termodinamika dapat dilihat pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU), PLTN, refrigerator, mesin kalor, roket dan lain-lain.

2.      Proses-proses dalam Thermodinamika

a.        Proses Isotermal

Proses isotermal adalah proses  perubahan keadaan sistem pada suhu tetap. Proser ini mengikuti Hukum Boyle yaitu, PV=Konstan.

b.        Proses Isokhorik

Proses isokhorik adalah proses perubahan keadaan sistem pada volume tetap. Karena gas tidak mengalami perubahan volume, maka usaha yang dilakukan oleh gas sama dengan nol,

W = P (ΔV) = P(0) = 0

c.         Proses Isobarik

Proses isobarik adalah proses Perubahan keadaan sistem pada tekanan (tetap). Usaha yang dilakukan oleh gas adalah sesuai dengan Persamaan (14.2), yaitu :

W = P (V2 - V1) = P (ΔV)

d.        Proses Adiabatik

Proses adiabatik adalah proses perubahan keadaan sistem tanpa adanya kalor yang masuk ke atau keluar dari sistem (gas). Kurva adiabatik lebih curam dibandingkurva isotermal. Menunjukkan bahwa dalam proses adiabatik terjadi perubahan suhu, tekanan dan volume. Proses ini mengikuti rumus Poisson sebagai berikut ini :

 = tetap atau  =

3.      Perkembangan Tensimeter

Tensimeter dikenalkan pertama kali oleh dr. Nikolai Korotkov, seorangahlibedahRusia, lebihdari 100 tahun yang lalu. Tensimeter adalah alat pengukuran tekanan darah sering juga disebut  sphygmomanometer. Sejakitu, sphygmomanometer  air raksa telah digunakan sebagai standar emas pengukuran tekanan darah oleh para dokter. Tensimeteratau sphygmomanometer pada awalnya menggunakan raksa sebagai pengisi alat ukur ini. Sekarang, kesadaran akan masalah konservasi lingkungan meningkat dan penggunaan dari  air  raksa telah menjadi perhatian seluruh dunia. Bagaimanapun, sphygmomanometer air raksa masih digunakan sehari-hari bahkan  di banyak negara modern.Para dokter tidak meragukan untuk menempatkan kepercayaan mereka kepada tensimeter  air raksa ini.

B.  Tujuan

1.      Mengetahui apa yang dimaksut dengan thermodinamika.

2.      Menjelaskan aplikasi thermodinamika dalam kehidupan sehari-hari.

3.      Mengetahui aplikasi thermodinamika pada tensimeter.

4.      Mengetahui prinsip kerja tensimeter.

C.  Rumusan Maslah

1.      Apa Thermodinamika itu ?

2.      Apa Tensimeter itu ?

3.      Bagaimana prinsip kerja Tensimeter ?

4.      Bagaimana hubungan Hukum Thermodinamika dengan Tensimeter ?

BAB II

PEMBAHASAN

A.  Tensimeter

Tekanan darah merupakan parameter yang dapat menunjukkan beberapa kelainan yang terjadi pada tubuh manusia. Alat pengukur tekanan darah atau yang juga biasa disebut dengan Tensimeter dan Sfigmomanometer biasa digunakan oleh para praktisi kesehatan untuk mengetahui kondisi tekanan darah pasiennya. Cara kerja alat pengukur tekanan darah ini sebenarnya cukup sederhana. Prinsip kerja alat pengukur tekanan darah sama dengan U-Tube Manometer. Manometer adalah alat pengukur tekanan yang menggunakan tinggi kolom (tabung) yang berisi cairan yang disebut cairan manometrik untuk menentukan tekanan cairan lainnya yang akan diukur.

B.   Jenis Tensimeter

1.        Tensimeter air raksa

Termometer air raksa merupakan termometer konvensional yang d luar negeri sudah tidak boleh digunakan lagi, hal ini karena dampak air raksa yang berbahaya yaitu bila terpapar dapat merusak kulit dan mengganggu saluran pernafasan.

2.        Tensimeter digital

Merupakan tensimeter modern yang akurat. Jika tensimeter air raksa menggunakan stetoskop untuk mendengarkan suara sebagai pendeteksi tekanan sistolik dan diastolik. Tensimeter digital menggunakan sensor sebagai pendeteksinya.

C.  Prinsip Kerja Tensimeter secara Fisika

Prinsip kerja Tensimeter merujuk pada prinsip kerja U-Tube Manometer. Nama U-Tube diambil dari bentuk tabungnya yang menyerupai huruf U.

Manometer adalah alat pengukur tekanan yang menggunakan tinggi kolom (tabung) yang berisi liquid statik untuk menentukan tekanan. Manset dipasang ‘mengikat’ mengelilingi lengan dan kemudian ditekan dengan tekanan di atas tekanan arteri lengan (brachial) dan kemudian secara perlahan tekanannya diturunkan. Pembacaan tinggi mercuri dalam kolom (tabung manometer) menunjukkan peak pressure (systolic) dan lowest pressure (diastolic).

Tabung manometer akan diisi dengan cairan yang disebut cairan manometrik. Cairan yang tekanannya akan diukur harus memiliki berat jenis yang lebih rendah dibanding cairan manometrik, oleh karena itu pada alat pengukur tekanan darah dipilih air raksa sebagai cairan manometrik karena air raksa memiliki berat jenis yang lebih besar dibandingkan dengan berat jenis darah. Berikut skema pengukuran tekanan menggunakan manometer.

Tekanan pada titik A sama besarnya dengan pada titik 1. Tekanan di titik 2 adalah tekanan di titik 1 ditambah dengan Y1h1. Tekanan di titik 2 sama dengan tekanan di titik 3, yaitu Y2h2. Berdasarkan persamaan besar tekanan di titik 2 dan titik 3, dapat dituliskan sebuah persamaan :

PA + Y1h1 = Y2h2

Fluida pada A dapat berupa liquid atau gas. Bila fluida pada A berupa gas, pada umumnya tekanan Y1h1 dapat diabaikan, karena berat dari gas sangat kecil sehingga P2 hampir sama dengan PA. Oleh karena itu berlaku persamaan :

PA=Y2h2

Dalam kasus alat pengukur tekanan darah, h2 adalah tinggi cairan merkuri pembacaan pada kaca tabung dan  Y2 adalah berat spesifik dari merkuri.

Berikut ini adalah tambahan penjelasan teknis :
Stetoskop biasanya diletakkan diantara lengan (arteri pembuluh darah) dekat siku dan ‘bebatan kain bertekanan’ yang mengikat lengan. Tujuan bebatan kain dipompa (diberi tekanan) agar aliran darah yang melewati pembuluh darah arteri di lengan jadi terhenti. Pada saat tekanan dalam bebatan kain dilepaskan perlahan-lahan, dan kemudian darah mulai dapat mengalir lagi melalui pembuluh darah arteri, maka dari stetoskop akan terdengar suara wussshhhh…(suara sedkit menghentak). Hal itu merupakan pertanda untuk ‘mencatat’ penampakan ukuran pada manometer, yang merupakan tekanan darah systolic. Dan seterusnya sampai suara (wushhh…) tidak terdengar kembali yang mana itu merupakan ukuran tekanan darah dyastolic (dilihat dari displai manometer).

Ukuran tekanan darah normal untuk manusia dewasa (dengan kondisi saat pengukuran normal, tidak setelah berolahraga):
* Systolic : kurang dari 120 mmHg (2,32 psi atau 15 kPa)
* Diastolic : kurang dari 80 mmHg (1,55 atau 10 kPa)

BAB III

PENUTUP

A.    Kesimpulan

1.    Thermodinamika adalah cabang ilmu fisika yang mempelajari tentang energi yang secara spesifik mempelajari tentang hubungan energi panas dengan kerja.

2.    Tensimeter adalah alat untuk mengukur tekanan darah.

3.    Tensimeter menggunakan prinsip kerja manometer U-Tube.

4.    Dalam prinsip kerjanya Tensimeter menggunakan tekanan zat cair pada U-Tube.

DAFTAR PUSTAKA

http://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=3&ved=0CDsQFjAC&url=http%3A%2F%2Ffaculty.petra.ac.id%2Fherisw%2FFisika1%2F14-termo.doc&ei=ZJoaU4bhD8qErAe7iYHIDw&usg=AFQjCNFf1FTXbxPL7CWkMamR1liUjDCSvg&sig2=GpVzTjeFhxaBQydJHHRJlg&bvm=bv.62578216,d.bmk ( dikunjungi pada sabtu, 8 maret 2014 pukul 11:23)

http://www.scribd.com/doc/94861402/aplikasi-fisika-dalam-keperawatan (dikunjungi pada sabtu,8 maret 2014 pukul 11:59)

http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/Diktat%20Termodinamika.pdf ( dikunjungi pada 11 Maret 2014 pukul 16:53)

http://id.scribd.com/doc/61777157/PENGENALAN-TENSIMETER (dikunjungi pada 11 Maret 2014 pukul 16:54)