Manometer Tabung U
Manometer Tabung U. Untuk mengatasi kesulitan yang telah disebutkan sebelumnya, jenis manometer lain yang banyak digunakan terdiri dari tabung yang dibentuk menjadi bentuk U, seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 2.10. Cairan dalam manometer disebut cairan gauge. Untuk menemukan tekanan pA dalam hal berbagai tinggi kolom, kita mulai dari satu ujung sistem dan bekerja menuju ujung lainnya, hanya dengan menggunakan Persamaan 2.8. Dengan demikian, untuk manometer U-tube yang ditunjukkan dalam Gambar 2.10, kita akan mulai dari titik A dan bekerja menuju ujung terbuka. Tekanan di titik A dan 112 sama, dan saat kita bergerak dari titik 112 ke 122 tekanan akan meningkat sebesar 𝛾1. ℎ1 Tekanan di titik 122 sama dengan tekanan di titik 132, karena tekanan pada elevasi yang sama dalam massa fluida yang kontinu yang diam harus sama. Perhatikan bahwa kita tidak bisa sekadar "melompat" dari titik 112 ke titik pada elevasi yang sama di tabung sebelah kanan karena ini bukanlah titik dalam massa fluida yang kontinu yang sama. Dengan tekanan di titik 132 yang ditentukan, kita sekarang bergerak ke ujung terbuka di mana tekanannya nol. Saat kita bergerak secara vertikal ke atas, tekanan akan berkurang sebesar 𝛾1.ℎ2 Dalam bentuk persamaan, langkah-langkah ini dapat dinyatakan sebagai
dan, oleh karena itu, tekanan pA dapat ditulis dalam hal tinggi kolom sebagai:
Keuntungan utama dari manometer tabung U terletak pada kenyataan bahwa cairan gauge dapat berbeda dari fluida dalam wadah di mana tekanan akan ditentukan. Sebagai contoh, fluida di A dalam Gambar 2.10 dapat berupa cairan atau gas. Jika A berisi gas, kontribusi dari kolom gas, 𝛾1ℎ1 , hampir selalu diabaikan sehingga pA≈p2 , dan dalam kasus ini Persamaan 2.14 menjadi:
Dengan demikian, untuk tekanan yang diberikan, tinggi ℎ2 dikendalikan oleh berat jenis spesifik, 𝛾2 , dari cairan gauge yang digunakan dalam manometer. Jika tekanan p besar, maka cairan gauge yang beratnya besar, seperti raksa, dapat digunakan dan tinggi kolom yang wajar (tidak terlalu panjang) masih dapat dipertahankan. Atau, jika tekanan pA kecil, cairan gauge yang lebih ringan, seperti air, dapat digunakan sehingga tinggi kolom relatif besar (yang mudah dibaca) dapat dicapai.
Manometer tabung U juga banyak digunakan untuk mengukur perbedaan tekanan antara dua wadah atau dua titik dalam suatu sistem yang diberikan. Pertimbangkan sebuah manometer yang terhubung antara wadah A dan B seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 2.11. Perbedaan tekanan antara A dan B dapat ditemukan
dengan kembali memulai dari satu ujung sistem dan bekerja mengelilingi hingga ujung lainnya. Sebagai contoh, di A tekanannya adalah pA, yang sama dengan p1 , dan saat kita bergerak ke titik (2) tekanan meningkat sebesar 𝛾1ℎ1. Demikian pula, saat kita terus bergerak ke atas dari titik (4) ke (5) tekanan turun sebesar 𝛾2ℎ2. Tekanan di p2 sama dengan p3 , dan saat kita bergerak ke atas ke titik p4 tekanan turun 𝛾3h3. Akhirnya, p5=pB , karena mereka berada pada elevasi yang sama. Dengan demikian,
Atau, seperti yang ditunjukkan dalam gambar di pinggir halaman, kita bisa memulai dari B dan bekerja mengelilingi ke A untuk mendapatkan hasil yang sama. Dalam kedua kasus tersebut, perbedaan tekanan adalah
