Bejana berhubungan adalah suatu wadah atau bejana yang tidak memiliki sekat atau saling berhubungan. Jika bejana ini diisi zat cair yang sejenis, maka permukaan zat cair ini akan sama tinggi. Namun, jika zat cair yang diisikan berbeda jenis, maka permukaannya tidak akan sama tinggi.
Jika kamu perhatikan, permukaan minyak dan permukaan air tidak mendatar dan kedua pemukaan tersebut tidak sejajar.
Permukaan minyak akan lebih tinggi daripada permukaan air karena adanya perbedaan massa jenis zat cair dalam kedua pipa, yaitu massa jenis minyak yang lebih kecil daripada massa jenis air.
Rumus Hukum Bejana Berhubungan
Berdasarkan pengertian tekanan hidrostatis, maka tekanan yang dilakukan zat cair yang sejenis pada kedalaman yang sama adalah sama besar. Dengan menerapkan pengertian tekanan hidrostatis dan membuat bidang batas antara zat cair yang berbeda jenis, diperoleh:
P1 = P2 atau ρ1 h1 = ρ2 h2
Keterangan:
ρ1 = massa jenis zat cair pertama
ρ2 = massa jenis zat cair kedua
h1 = tinggi permukaan zat cair pertama di atas batas
h2 = tinggi permukaan zat cair kedua di atas batas
Hukum bejana berhubungan tidak berlaku jika terdapat pipa kapiler. Prisip bejana berhubungan adalah bila bejana berhubungan diisi dengan zat cair yg sama & berada dalam keadaan seimbang, maka permukaan zat cair dlm bejana bejana terletak pada bidang datar.
Bejana berhubungan bermanfaat dalam berbagai peralatan sperti ;
- Teko
- dongkrak hidrolik
- penyiram tanaman
- Cerek
- waterpas
Contoh soal Hukum Bejana Berhubungan
Ke dalam sebuah pipa U yang berisi air, dimasukkan alkohol pada salah satu lubang pipanya sepanjang 10 cm. Hitunglah selisih ketinggian permukaan zat cair pada kedua pipa U tersebut! (ρ alkohol = 800 kg/m3, ρ air = 1.000 kg/m3)
Penyelesaian :
Diketahui :
h1 = 10 cm
ρ1 = 800 kg/m3
ρ2 = 1.000 kg/m3
Ditanya : h2
Jawab:
ρ1 h1 = ρ2 h2
h2 = (ρ1 h1) : ρ2
= (800 x 10) : 1000
= 8 cm
Jadi, selisih ketinggian zat cair pada kedua pipa U adalah 8 cm.