32
LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MEKANIKA FLUIDA “ JENIS – JENIS FLUIDA “ DISUSUN OLEH : RISMA SIHOMBING 05091002007 KELOMPOK 6 PROGRAM STUDI TEKNIK PERTANIAN JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN

Jenis-Jenis Fluida

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Jenis-Jenis Fluida

LAPORAN TETAP PRAKTIKUM MEKANIKA FLUIDA

“ JENIS – JENIS FLUIDA “

DISUSUN OLEH :

RISMA SIHOMBING

05091002007

KELOMPOK 6

PROGRAM STUDI TEKNIK PERTANIAN

JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

INDERALAYA

2010

Page 2: Jenis-Jenis Fluida

DAFTAR ISI

Judul ………..………………………………………………………………. 1

Daftar Isi ……………………………………………………………………. 1

Latar Belakang………………………………………………………………. 1

Tinjauan Pustaka ……….…………………………………………………… 1

Alat dan Bahan ……………………………....……………………………… 1

Cara Kerja……………………………………………….…………………… 1

Data Hasil Pengamatan ………….………………………………………….. 1

Hasil dan Pembahasan …………………….………………………………… 1

Kesimpulan …………………………………..……………………………… 1

Daftar Pustaka……….………………………………………………………. 1

Page 3: Jenis-Jenis Fluida

LATAR BELAKANG

Dalam fisika, fluida diartikan sebagai suatu zat yang dapat mengalir. Anda

mungkin telah belajar disekolah bahwa materi yang kita temui dalam kehidupan

sehari-hari terdiri dari zat padat, cair, dan gas. Nah, istilah fluida terdiri dari zat cair

dan gas, karena zat cair seperti air dan zat gas seperti udara dapat mengalir. Zat padat

seperti batu atau besi tidak dapat mengalir sehingga tidak bisa digolongkan dalam

fluida. Untuk lebih mudah memahaminya ada baiknya kita perhatikan contoh yang

biasa terjadi dalam kehidupan kita sehari-hari. Ketika kita hendak mandi, kita pasti

membutuhkan air. Untuk sampai ke bak penampung, air pasti dialirkan baik dari

mata air atau dari sumur. Air merupakan salah satu contoh dari zat cair. Masih ada

contoh lainnya seperti minyak pelumas, susu, dan sebagainya. Semua zat cair

tersebut dapat kita kelompokkan ke dalam fluida karena sifatnya yang dapat mengalir

dari satu tempat ke tempat yang lain.

Selain zat cair, zat gas juga termasuk ke dalam fluida. Zat gas juga dapat

mengalir dari tempat satu ke tempat yang lain. Hembusan angin merupakan contoh

udara yang dapat berpindah dari satu tempat ke tempat yang lain.

Zat padat tidak dapat digolongkan kedalam fluida karena zat padat tidak

dapat mengalir. Batu atau besi tidak dapat mengalir seperti air atau udara. Hal ini

dikarenakan zat pada benda tersebut cenderung tegar dan mempertahankan

bentuknya sedangkan fluida tidak mempertahankan bentuknya tetapi mengalir.

Selain zat padat, zat cair, dan zat gas, terdapat satu jenis zat lagi yang dinamakan

plasma. Plasma adalah zat gas yang terionisasi dan sering dinamakan sebagai “wujud

keempat dari materi”. Dan plasma juga tidak dapat digolongkan kedalam fluida.

Fluida merupakan salah satu aspek yang penting dalam kehidupan kita sehari-

hari. Setiap hari kita menghirupnya, meminumnya dan bahkan terapung atau

tenggelam didalamnya. Setiap hari pesawat udara terbang melaluinya, kapal laut

mengapung diatasnya. Demikian juga kapal selam dapat mengapung dan melayang

didalamnya. Air yang kita minum dan udara yang kita hirup juga bersikulasi didalam

tubuh kita setiap saat, hingga kadang tidak kita sadari.

Fluida adalah zat yang dapat mengalami perubahan bentuk secara kontinu

bila terkena tegangan geser walaupun relatif kecil. Gaya geser adalah komponen

Page 4: Jenis-Jenis Fluida

gaya yang menyinggung permukaan dan jika dibagi dengan luas permukaan tersebut

menjadi tegangan geser rata-rata pada permukaan itu.

Fluida adalah gugusan yang tersusun atas molekul-molekul dengan jarak

pisah yang besar untuk gas dan kecil untuk zat cair. Molekul-molekul itu tidak terikat

pada suatu kisi, melainkan saling bergerak bebas terhadap satu sama lain.

Fluida adalah benda yang dapat mengalami perubahan bentuk secara terus

menerus karena gaya gesek yang bekerja terhadapnya.

Fluida merupakan zat yang dapat mengalir yang mempunyai partikel yang

mudah bergerak dan berubah bentuk tanpa pemisahan massa. Ketahanan fluida

terhadap perubahan bentuk sangat kecil sehingga fluida dapat dengan mudah

mengikuti bentuk ruang.

Fluida adalah suatu zat yang tidak mampu menahan geseran, artinya sekecil

apapun gaya yang diberikan oleh fluida tersebut akan terdeformasi/tergeser sesuai

bentuk tempatnya. Dengan kata lain fluida merupakan zat yang dapat mengalir.

Semua fluida memilki suatu derajat komprebilitas dan memberikan tahanan kecil

terhadap perubahan bentuk.

Mekanika fluida adalah telah/pengkajian tentang fluida yang bergerak

maupun diam dan akibat yang ditimbulkan oleh fluida tersebut pada batasnya. Batas

itu dapat berupa permukaan yang padat atau fluida yang lain.

Fluida zat yanfg mempunyai fleksibilitas yang luar biasa tinggi. Fluida mampu

beradapatasi dengan sangat baik terhadap lingkungan baik itu dengan temperatur,

tekanan & tempat (volume), tetepi yang unik secara esensi suatu sifat zat yang ada

dalam fluida tersebut tidak pernah berubah.

Page 5: Jenis-Jenis Fluida

TUJUAN

Adapun tujuan dari praktikum ini adalah sebagai berikut :

1. Untuk mengetahui sifat-sifat dari aliran fluida tersebut dalam praktikum ini

yang digunakan adalah fluida air dan minyak.

2. Untuk mengetahui jenis-jenis dari fluida. Dalam praktikum ini yang dipakai

adalah jenis air dan minyak.

3. Untuk mengetahui viskositas dari fluida air dan minyak.

4. Untuk mengetahui pengaruh viskositas terhadap debit dan kecepatan aliran

fluida (air dan minyak) terhadap satuan waktu.

5. Untuk mengetahui kemiringan dari fluid air dan minyak terhadap waktu jika

dimodifikasi dengan perbedaan ketinggian tertentu.

6. Untuk mengetahui perbandingan kecepatan aliran fluida (air dan minyak)

dengan kemiringan tertentu dengan menggunakan pipa besi dan pipa PVC

terhadap perbedaan ketinggian tertentu dan mengetahui pengaruh hal tersebut

terhadap satuan waktu.

7. Untuk mengetahui pengaruh viskositas (kekentalan) terhadap kecepatan

aliran yang mengacu pada volume yang diperoleh terhadap satuan waktu.

Page 6: Jenis-Jenis Fluida

TINJAUAN PUSTAKA

Fluida adalah suatu zat yang mempunyai kemampuan ber-ubah secara

kontinyu apabila mengalami geseran, atau mempunyaireaksi terhadap tegangan geser

sekecil apapun.

Dalam keadaan diam atau dalam keadaan keseimbangan, fluida tidak mampu

menahan gaya geser yang bekerja padanya dan oleh sebab itu fluida mudah berubah

bentuk tanpa pemisahan massa.

Gas adalah tidak mempunyai permukaan bebas, dan massanya selalu

berkembang mengisi seluruh volume ruangan, serta dapat dimampatkan. Sedangkan

cairan merupakan fluida yang mempunyai permukaan bebas, dan massanya akan

mengisi ruangan sesuai dengan volumenya serta tidak termampatkan.

Macam - Macam Fluida, yaitu :

- Gas

- Zat cair

Kesamaan kedua jenis fluida tersebut :

1. Zat cair dan gas tidak melawan terhadap perubahan bentuk

2. Zat cair dan gas tidak mengadakan reaksi terhadap gaya geser

Perbedaaan kedua jenis fluida tersebut :

1. Zat cair mempunyai muka air bebas dan gas tidak memiliki permukaan bebas

2. Zat cair hanya akan mengisi volume yang diperlukan sedangkan gas akan

mengisi seluruh ruangan

3. Zat cair tak termampatkan sedangkan gas dapat termampatkan

Dinamika fluida adalah subdisiplin dari mekanika fluida yang mempelajari

fluida bergerak. Fluida terutama cairan dan gas. Penyelsaian dari masalah dinamika

Page 7: Jenis-Jenis Fluida

fluida biasanya melibatkan perhitungan banyak properti dari fluida, seperti

kecepatan, tekanan, kepadatan, dan suhu, sebagai fungsi ruang dan waktu. Disiplini

ini memiliki beberapa subdisiplin termasuk aerodinamika (penelitian gas) dan

hidrodinamika (penelitian cairan). Dinamika fluida memliki aplikasi yang luas.

Contohnya, ia digunakan dalam menghitung gaya dan moment pada pesawat, mass

flow rate dari petroleum dalam jalur pipa, dan perkiraan pola cuaca, dan bahkan

teknik lalu lintas, di mana lalu lintas diperlakukan sebagai fluid yang berkelanjutan.

Dinamika fluida menawarkan struktur matematika yang membawahi disiplin praktis

tersebut yang juga seringkali memerlukan hukum empirik dan semi-empirik,

diturunkan dari pengukuran arus, untuk menyelesaikan masalah praktikal.

Air

Air adalah zat cair yang tidak mempunyai rasa, warna dan bau, yang terdiri

dari hidrogen dan oksigen dengan rumus kimiawi H2O. Karena air merupakan suatu

larutan yang hampir-hampir bersifat universal, maka zat-zat yang paling alamiah

maupun buatan manusia hingga tingkat tertentu terlarut di dalamnya. Dengan

demikian, air di dalam mengandung zat-zat terlarut. Zat-zat ini sering disebut

pencemar yang terdapat dalam air

Sifat air yang penting dapat digolongkan ke dalam sifat fisis, kimiawi, dan

biologis. Sifat fisis dari air yaitu didapatkan dalam ketiga wujudnya, yakni, bentuk

padat sebagai es, bentuk cair sebagai air, dan bentuk gas sebagai uap air. Bentuk

mana yang akan didapatkan, tergantung keadaan cuaca yang ada setempat.

Tabel Sifat-Sifat Air :

Page 8: Jenis-Jenis Fluida

MINYAK

Minyak merupakan zat makanan yang penting untuk menjaga kesehatan

tubuh manusia. Selain itu minyak juga merupakan sumber energi yang lebih efektif

dibandingkan karbohidrat dan protein. Satu gram minyak dapat menghasilkan 9 kkal,

sedangkan karbohidrat dan protein hanya menghasilkan 4 kkal/gram. Minyak,

khususnya minyak nabati, mengandung asam-asam lemak esensial seperti asam

linoleat, lenolenat, dan arakidonat yang dapat mencegah penyempitan pembuluh

darah akibat penumpukan kolesterol. Minyak juga berfungsi sebagai sumber dan

pelarut bagi vitamin-vitamin A, D, E dan K.

Minyak terdapat pada hampir semua bahan pangan dengan kandungan yang

berbeda-beda. Tetapi minyak seringkali ditambahkan dengan sengaja ke bahan

makanan dengan berbagai tujuan. Dalam pengolahan bahan pangan, minyak

berfungsi sebagai media penghantar panas, seperti minyak goreng, mentega dan

Page 9: Jenis-Jenis Fluida

margarin. Minyak goreng adalah salah satu kebutuhan pokok masyarakat Indonesia

dalam rangka pemenuhan kebutuhan sehari-hari.

Minyak goreng yang kitakonsumsi sehari-hari sangat erat kaitannya dengan

kesehatan kita. Masyarakat kita sangat majemuk dengan tingkat ekonomi yang

berbeda-beda. Ada masyarakat yang menggunakan minyak goreng hanya untuk

sekali pakai, namun ada juga masyarakat yang menggunakan minyak goreng untuk

berkali-kali pakai. Untuk itu ingin diteliti kualitas dari minyak goreng yang belum

pernah dipakai, minyak goreng yang sudah dipakai satu kali, dan minyak goreng

yang sudah dipakai dua kali dengan parameter viskositas dan indeks bias. Parameter

kualitas minyak meliputi sifat fisik dan sifat kimia. Sifat fisik minyak meliputi

warna, bau, kelarutan, titik cair dan polimorphism, titik didih, titik pelunakan,

slipping point, shot melting Sutiah dkk Studi Kualitas Minyak Goreng point; bobot

jenis, viskositas, indeks bias, titik kekeruhan (turbidity point), titik asap, titik nyala

dan titik api. Parameter yang digunakan dalam penelitian ini yaitu berdasarkan sifat

fisik minyak yaitu viskositas dan indeks bias. Standar mutu adalah merupakan hal

yang penting untuk menentukan minyak yang bermutu baik.

Ada beberapa faktor yang menentukan standar mutu yaitu : kandungan air

dan kotoran dalam minyak, kandungan asam lemak bebas, warna, dan bilangan

peroksida. Faktor lain yang mempengaruhi standar mutu adalah titik cair dan

kandungan gliserida, kejernihan kandungan logam berat, dan bilangan penyabunan.

Mutu minyak kelapa sawit yang baik mempunyai kadar air kurang 0,1% dan kadar

kotoran lebih kecil dari 0,01 %, kandungan asam lemak bebas serendah mungkin

(kurang lebih 2 % atau kurang), bilangan peroksida dibawah 2, bebas dari warna

merah dan kuning (harus berwarna pucat) tidak berwarna hijau, jernih, dan

kandungan logam berat serendah mungkin atau bebas dari ion logam . Studi tentang

minyak goreng sebelumnya telah dilakukan oleh Istianah dengan parameter

perubahan sudut polarisasi terhadap berkas sinar yang ditransmisikan. Dari

penelitian tersebut secara kualitatif ditunjukkan bahwa minyak goreng yang

mempunyai kualitas paling baik adalah minyak goreng dengan efek perubahan sudut

polarisasi yang paling kecil dibanding yang lain. Pada penelitian ini secara kualitatif

hendak ditunjukkan bahwa minyak goreng yang mempunyai kualitas paling baik

yaitu minyak goreng dengan nilai viskositas dan indeks bias yang besar.

Page 10: Jenis-Jenis Fluida

VISKOSITAS

Viskositas alias kekentalan sebenarnya merupakan gaya gesekan antara

molekul-molekul yang menyusun suatu fluida (fluida adalah zat yang dapat mengalir,

dalam hal ini zat cair dan zat gas). Istilahnya, viskositas adalah gaya gesekan internal

fluida (internal = dalam). Jadi molekul-molekul yang membentuk suatu fluida saling

gesek-menggesek ketika fluida tersebut mengalir. Pada zat cair, viskositas

disebabkan karena adanya gaya kohesi (gaya tarik menarik antara molekul sejenis).

Sedangkan dalam zat gas, viskositas disebabkan oleh tumbukan antara molekul.

Fluida yang lebih cair biasanya lebih mudah mengalir, contohnya air.

Sebaliknya, fluida yang lebih kental lebih sulit mengalir, contohnya minyak goreng,

oli, madu dkk. Anda bisa membuktikan dengan menuangkan air dan minyak goreng

di atas lantai yang permukaannya miring. Pasti air mengalir lebih cepat daripada

minyak goreng atau oli. Tingkat kekentalan suatu fluida juga bergantung pada suhu.

Semakin tinggi suhu zat cair, semakin kurang kental zat cair tersebut. Misalnya

ketika ibu menggoreng paha ikan di dapur, minyak goreng yang awalnya kental

menjadi lebih cair ketika dipanaskan. Sebaliknya, semakin tinggi suhu suatu zat gas,

semakin kental zat gas tersebut.

Fluida yang lebih cair biasanya lebih mudah mengalir, sebaliknya fluida yang

lebih kental lebih sulit mengalir. Tingkat kekentalan fluida dinyatakan dengan

koofisien viskositas. Nah, jika fluida makin kental maka gaya tarik yang dibutuhkan

juga makin besar. Dalam hal ini, gaya tarik berbanding lurus dengan koofisien

kekentalan.

Fluida Temperatur (o C) Koofisien Viskositas

Air 0 1,8 x 10-3

20 1,0 x 10-3

60 0,65 x 10-3

100 0,3 x 10-3

Darah (keseluruhan) 37 4,0 x 10-3

Plasma Darah 37 1,5 x 10-3

Ethyl alkohol 20 1,2 x 10-3

Oli mesin (SAE 10) 30 200 x 10-3

Page 11: Jenis-Jenis Fluida

Gliserin 0 10.000 x 10-3

20 1500 x 10-3

60 81 x 10-3

20 0,018 x 10-3

0 0,009 x 10-3

100 0,013 x 10-3

Pengaruh kekentalan relative terhadap kelembamamannya dapat dinyatakan

dengan bilangan Reynolds, didefinisikan sebagai :

Dimana V adalah kecepatan aliran dalam kaki perdetik (kpd); L adalah

karakteristik dalam kaki, di sini dianggap sama dengan dengan jari-jari hidrolik R

saluran; dan v kekentalan kinematik dalam kaki²/detik adalah sama dengan

kekentalan kinematik (kinematic viscosity) air dalam kaki²/detik adalah sama dengan

kekentalan dinamis µ (mu) dalam slug kaki-detik dibagi kerapatan massa p (rho)

dalam slug/kaki³. Untuk air pada 60ºC (20ºC), µ = 2,09 x 10ˉ dan p = 1,937; sebab

itu v = 1,08 x 10ˉ dan ρ = 1,937; sebab itu v =1,08 x 10ˉ

DEBIT

Data mengenai debit aliran sangat diperlukan untuk mengetahui ketersediaan

air, salah satu contohnya di tempat pengelolaan sumber daya air. Debit aliran dapat

dijadikan sebuah alat untuk memonitor dan mengevaluasi neraca air suatu kawasan

melalui pendekatan potensi sumberdaya air permukaan yang ada. Besarnya

ketersediaan air sebagai dasar alokasi air dapat diperoleh dengan peramalan debit

aliran sungai, agar hasil peramalan debit aliran sungai memenuhi persyaratan

diperlukan tata cara pengukuran debit air.

Peranan debit dalam bidang pertanian sangat penting, antara lain peranannya

dalam bidang irigasi. Data debit suatu daerah akan memperjelas jumlah ketersediaan

air, dari jumlah tersebut kita dapat menganalisis atau meramalkan apa yang harus

dikembangkan pada daerah tersebut.

Debit Q pada suatu penampang saluran untuk sembarang aliran dinyatakan

dengan Q = V A

Dimana V mecepatan rata-rata dan A adalah luas penampang melintang tegak

lurus terhadap arah aliran, karena kecepatan rata-rata dinyatakan sebagai debit dibagi

luasa ppenampang melintang.

Page 12: Jenis-Jenis Fluida

Dalam sebagian besar persoalan aliran tunak, berdasarkan suatu

pertimbangan, maka debit dianggap tetap di sepanjang bagian saluran yang lurus;

dengan kata lain aliran bersifat kontinu. Oleh sebab itu, berdasarkan persamaan

diatas.

Q = V1 A1 = V2A2

Dimana indeks menunjukan penampang saluran yang berlainan. Ini

merupakan persamaan kontinuitas untuk aliran tunak kontinu (Continuos steady

flow). Namun persamaan 2 tidak dapat dipakai bila debit aliran tunak, tak seragam

(nonuniform) di sepanjang saluran, yakni bila air mengalir keluar atau masuk

disepanjang arah aliran. Jenis aliran ini dikenal sebagai aliran berubah beraturan

( spatially varied flow) atau, aliran diskontinu (discontinuos flow) terdapat di selokan

jalan, pelimpahan luapan samping, air pembilas melalui saringan, cabang saluran

disekitar tangki pengolahan air buangan, saluran pembuangan utama dan saluran

pembawa dalam siatem irigasi.

Page 13: Jenis-Jenis Fluida

ALAT dan BAHAN

ALAT :

1. Botol dan selang infus

2. Statif

3. Gelas ukur

4. Ember

5. Gelas ( cangkir )

6. Corong

7. Selang

8. Batu bata

9. Pipa PVC

10. Pipa besi

11. Mistar

12. Cutter

13. Stopwatch

BAHAN :

1. Air

2. Minyak sayur

Page 14: Jenis-Jenis Fluida

CARA KERJA

Percobaan fluida zat cair ( Air ) dan viscositas ( Minyak Sayur )

A. Mengukur debit dengan selang infus

1. Sediakan alat dan bahan

2. Masukan air ke dalam botol infus, dan pastikan katup pada selang yang

dihubungkan dengan botol infus tersebut terbuka

3. Pasang botol tersebut pada ujung atas statif, dengan mengkondisikan

statif di tempat yang aman ( tempat datar )

4. Kemudian sediakan stopwatch

5. Gelas ukur diletakkan tepat di ujung selang infus

6. Kemudian dengan bersamaan katup infus dibuka dan stopwatch

dihidupkan

7. Amati keadaan air yang mengalir pada waktu 18,07 detik dan catatlah

berapa volume air yang tertampung pada gelas ukur tersebut

8. Untuk menghitung viskositas ( minyak sayur ) ulangi langkah – langkah

diatas dengan menggantikan zat cair ( air ) dengan minyak sayur

B. Menghitung slope ( kemiringan ) dengan membandingkan pipa yang digunakan

Pipa PVC

1. Sediakan alat dan bahan ( pipa PVC, batu bata, mistar, corong, selang,

cutter, gelas ukur, air, dan minyak )

2. Untuk membuat slope pertama, maka sediakan 1 batu bata yang

mempunyai ukuran 8 cm

3. Pasang ujung corong dengan selang karet, lalu hubungkan ke pipa PVC

yang sudah dimiringkan (slope ) dengan meletakkan batu bata di bawah

ujung pipa PVC

Page 15: Jenis-Jenis Fluida

4. Tuangkan air ke dalam corong sekaligus hidupkan stopwatch. Sehingga

air mengalir di dalam pipa PVC

5. Pada saat air keluar dari pipa PVC ke gelas ukur, maka segera matikan

stopwatch

6. Amati berapa waktu yang dibutuhkan untuk proses tersebut

7. Untuk membuat perbedaan slope selanjutnya, maka dilakukan langkah

demi langkah dengan cara menambah batu bata sesuai dengan kemiringan

( slope ) yang akan diamati

8. Untuk menghitung viskositas ( minyak sayur ) ulangi langkah – langkah

diatas dengan menggantikan zat cair ( air ) dengan minyak sayur

Pipa Besi

1. Sediakan alat dan bahan (pipa besi, batu bata, mistar, corong, selang,

cutter, gelas ukur, air, dan minyak )

2. Untuk membuat slope pertama, maka sediakan 1 batu bata yang

mempunyai ukuran 8 cm

3. Pasang ujung corong dengan selang karet, lalu hubungkan ke pipa

besi yang sudah dimiringkan (slope ) dengan meletakkan batu bata di

bawah ujung pipa besi

4. Tuangkan air ke dalam corong sekaligus hidupkan stopwatch.

Sehingga air mengalir di dalam pipa besi

5. Pada saat air keluar dari pipa besi ke gelas ukur, maka segera matikan

stopwatch

6. Amati berapa waktu yang dibutuhkan untuk proses tersebut

7. Untuk membuat perbedaan slope selanjutnya, maka dilakukan

langkah demi langkah dengan cara menambah batu bata sesuai dengan

kemiringan ( slope ) yang akan diamati

8. Untuk menghitung viskositas ( minyak sayur ) ulangi langkah –

langkah diatas dengan menggantikan zat cair ( air ) dengan minyak

sayur

Page 16: Jenis-Jenis Fluida

DATA HASIL PENGAMATAN

A. Mengukur debit dengan selang infus

Minyak

Waktu ( s ) Volume ( mL )

15,00 detik 38 mL

B. Menghitung slope ( kemiringan ) dengan membandingkan pipa yang

digunakan

Pipa PVC

Slope Minyak

Slope ( s ) Waktu ( s )

8 cm 9,035

Air

Waktu ( s ) Volume ( mL )

18,07 detik 192 mL

Slope Air

Slope ( s ) Waktu ( s )

8 cm 1,5

Page 17: Jenis-Jenis Fluida

16 cm 6,155

24 cm 5,78

32 cm 5,33

C. Menghitung slope ( kemiringan ) dengan membandingkan pipa yang

digunakan

Pipa Besi

Slope Minyak

Slope ( s ) Waktu ( s )

8 cm 7,61

16 cm 4,31

24 cm 3,7

16 cm 1,2

24 cm 1,2

32 cm 1

Slope Air

Slope ( s ) Waktu ( s )

8 cm 1,67

16 cm 1,58

24 cm 1,27

32 cm 1,23

Page 18: Jenis-Jenis Fluida

32 cm 3,2

HASIL dan PEMBAHASAN

Page 19: Jenis-Jenis Fluida

1. HASIL

Mengukur debit dengan selang infus

Minyak

Waktu ( s ) Volume ( mL )

15,00 detik 38 mL

Rumus :

Penyelesaian :

= = 0,0000106253

= = 0,0000025333

Air

Waktu ( s ) Volume ( mL )

18,07 detik 192 mL

Page 20: Jenis-Jenis Fluida

2. PEMBAHASAN

A. VISKOSITAS

Viskositas alias kekentalan sebenarnya merupakan gaya gesekan antara

molekul-molekul yang menyusun suatu fluida (fluida adalah zat yang dapat mengalir,

dalam hal ini zat cair dan zat gas). Istilahnya, viskositas adalah gaya gesekan internal

fluida (internal = dalam). Jadi molekul-molekul yang membentuk suatu fluida saling

gesek-menggesek ketika fluida tersebut mengalir. Pada zat cair, viskositas

disebabkan karena adanya gaya kohesi (gaya tarik menarik antara molekul sejenis).

Sedangkan dalam zat gas, viskositas disebabkan oleh tumbukan antara molekul.

Viskositas juga mempengaruhi laju kecepatan aliran fluida itu mengalir

terhadap satuan waktu. Semakin kecil nilai viskositas suatu fluida maka laju aliran

fluida terhadap satuan waktu semakin cepat, begitu juga sebaliknya. Karena nilai

viskositas (kekentalan) dari air lebih kecil dibandingkan dengan nilai viskositas

(kekentalan) dari minyak goreng maka laju aliran terhadap satuan waktu air lebih

cepat dibandingkan dengan minyak goreng.

Viskositas (kekentalan) juga dapat dijadikan tolok ukur dalam penentuan

mutu fluida. Semakin besar tingkat viskositasnya maka semakin bagus mutu dari

fluida tersebut.

B. DEBIT ALIRAN

Debit Q pada suatu penampang saluran untuk sembarang aliran dinyatakan

dengan

Q = V A

Dimana V mecepatan rata-rata dan A adalah luas penampang melintang tegak lurus

terhadap arah aliran, karena kecepatan rata-rata dinyatakan sebagai debit dibagi luasa

ppenampang melintang.

Dalam sebagian besar persoalan aliran tunak, berdasarkan suatu

pertimbangan, maka debit dianggap tetap di sepanjang bagian saluran yang lurus;

Page 21: Jenis-Jenis Fluida

dengan kata lain aliran bersifat kontinu. Oleh sebab itu, berdasarkan persamaan

diatas.

Q = V1 A1 = V2A2

Dimana indeks menunjukan penampang saluran yang berlainan. Ini merupakan

persamaan kontinuitas untuk aliran tunak kontinu (Continuos steady flow).

Akan tetapi pada praktikum ini data yang kami ambil adalah volume dari aliran

fluida tersebut sehingga rumus yang digunakan yaitu :

Q =V/t

Dimana ,

Q = debit air (m3/s).

t = waktu saat fluida mengalir (m2)

V = Kecepatan aliran fluida (m/s)

Dimana variable-variabel yang diamati antara lain yaitu volume untuk menentukan

debit fluida (air dan minyak goreng) terhadap satuan waktu, slope (kemiringan)

dalam ketinggian tertentu terhadap satuan waktu dengan menggunakan pipa besi dan

pipa PVC.

C. SLOPE (KEMIRINGAN)

Untuk menentukan kemiringan aliran menggunakan dua media yaitu dengan

menggunakan pipa besi dan pipa PVC. Perlu diketahui, bahwa permukaan pipa PVC

jauh lebih halus dibandingkan dengan permukaan pipa besi. Tingkat kehalusan

permukaan pipa sangat menentukan cepat atau tidaknya fluida mengalir didalam pipa

tersebut terhadap satuan waktu. Dan berdasarkan pengamatan aliran fluida lebih

cepat mengalir dalam pipa PVC dibandingkan mengalir pada pipa besi. Selain

tingkat kehalusan permukaan pipa, laju aliran fluida terhadap satuan waktu juga

Page 22: Jenis-Jenis Fluida

ditentukan oleh viskositas fluida tersebut. Dan dari hasil percobaan aliran fluida lebih

cepat mengalir adalah fluida air yang mengalir dalam pipa PVC.

KESIMPULAN

Adapun kesimpulan yang diperoleh dari praktikum ini adalah :

1. Viskositas (kekentalan) mempengaruhi kecepatan aliran fluida. Semakin

kental fluida tersebutan maka semakin kecil (lambat) aliran fluidanya.

2. Kemiringan (slope) mempengaruhi kecepatan fluida juga yang dimodifikasi

dengan perbandingan ketinggian tertentu.

3. Viskositas juga dapat menjadi penentu baik tidaknya mutu dari fluida

tersebut.

4. Viskositas minyak goreng lebih tinggi dibandingkan dengan viskositas air.

5. Faktor-faktor yang mempengaruhi debit aliran air pada saluran terbuka antara

lain penampang saluran, kekasaran permukaan saluran, kemiringan

saluran, debit aliran, kecepatan aliran, pertemuan saluran (junction) dan

angin.

6. Kecepatan aliran fluida lebih cepat pada pipa PVC dibandingkan dengan pipa

besi karena permukaan pipa PVC lebih licin dan halus dibandingkan dengan

pipa besi.

Page 23: Jenis-Jenis Fluida

DAFTAR PUSTAKA

Giancoli, Douglas C., 2001, Fisika Jilid I (terjemahan), Jakarta : Erlangga

Halliday dan Resnick, 1991, Fisika Jilid I, Terjemahan, Jakarta : Erlangga

Kanginan, Marthen, 2000, Fisika 2000, SMU kelas 1, Caturwulan 2, Jakarta : Erlangga

Tipler, P.A.,1998, Fisika untuk Sains dan Teknik-Jilid I (terjemahan), Jakarta : Erlangga

Young, Hugh D. & Freedman, Roger A., 2002, Fisika Universitas (terjemahan), Jakarta : Erlangga