pdf-bab-ii-menghitung-beda-tekanan-pada-manometer-pipa-u-21-tujuan-percobaan compress

BAB II
MENGHITUNG BEDA TEKANAN
PADA MANOMETER PIPA U
2.
2.1.
1. Tujuan
juan Pe
Perc
rcob
obaa
aan
n
-
Menentukan fluida yang memiliki densitas lebih dari air
Syarat:
-
a. Dens
Densit
itas
as lleb
ebih
ih d
dar
arii ai
airr
b. Bisa dibedakan warnanya
Menentukan tekanan
2.2. Tinjauan Pustaa
Fluida adalah zat-zat yang mampu mengalir dan menyesuaikan diri dengan
bentuk wadah tempatnya atau zat yang akan berdeformasi
berdeformasi terus menerus selama
dipengaruhi oleh suatu tegangan geser. Bila berada dalam keseimbangan, fluida tidak
dapat menahan gaya tangensial atau gaya geser. Semua fluida memiliki suatu deraat
kompresibilitas dan memberikan tahanan ke!il terhadap perubahan bentuk.
Fluida statis adalah fluida yang tidak bergerak atau dalam keadaan diam,
misalnya air dalam gelas. Dalam fluida statis kita mempelaari hukum-hukum dasar
antara lain mengenai tekanan hidrostatis, hukum Archimedes
Archimedes,, tegangan permukaan dan
kapilaritas. Dinamika fluida adalah subdisiplin dari mekanika fluida yang mempelaari
fluida bergerak. Fluida terutama !airan dan gas.
"onsep tekanan sangat penting dalam mempelaari sifat fluid. Besar tekanan
didefinisikan sebagai gaya tiap satuan luas. #pabila gaya sebesar F bekera se!ara gerak
lurus dan merat pada permukaan bidang seluas # tekanan pada permukaan itu dapat
dirumuskan sebagai berikut:
P=
"eterangan:
F
A
........................................................................$%.&'
(: tekanan $k(a'
F: gaya $)'
#: luas $m%'
*aya berat zat !air menekan atas beana. Besarnya gaya tekan zat !air yang
dialami oleh alas beana tiap satuan luas disebut tekanan hidrostatik.
9
Ga!bar 2.1 tekanan fluida
*aya berat zat !air menekan atas beana. Besarnya gaya tekan zat !air yang
dialami oleh alas beana tiap satuan luas disebut tekanan hidrostatik. +ika tekanan
hidrostatik itu dirumuskan se!ara matematis hasilnya adalah sebagai berikut:
(
F
=
#
............................$%.%'

=
#
( ,.- ) g
m.g
=
a
=
#
$%./'
( ,.h.# ) g
=
#
................$%.0'
=ρ.h.g ..............................................................................$%.1'
"eterangan:
( : tekanan hidrostatik $)m-%'
: masa enis zat !air $kgm -/'
g : per!epatan graitasi $ms-%'
h : tingi zat !air $m'
Bila permukaan
permukaan zat !air berhubungan langsung dengan udara, permukaan
permukaan
seperti itu disebut sebagai permuk
permukaan
aan bebas zat !air, dan tekanan udara adalah (2, maka
tekanan total pada ssetiap
etiap titik yang berada pada kedalaman h dari permukaan
bebas zat !air adalah
P = P0 + ρ . g . h ...............................................................$%.3'
(ersamaan diatas tidak menuntut bentuk beana tertentu, artinya ia berlaku
untuk setiap bentuk beana yang
yang ditempati oleh zat !air.
!air. 4al itu dimanfaatkan pada
pemakaian manometer yang berupa sebuah pipa berbentuk huruf 5, oleh sebab itu
biasa uga disebut sebagai pipa 5, sebagai alat untuk mengukur
mengukur tekanan. Sebuah pipa 5
diisi dengan seenis zat !air yang dipilih, misalnya raksa atau b
bisa
isa uga air dan yang
10
lainnya. Setelah men!apai kesetimbangan, maka tinggi permukaan zat !air dalam
kedua kaki pipa 5 itu akan sama tinggi atau berada dalam satu bidang hortizontal.
Ga!bar 2.2.2 manometer pipa 5
(ada bagian atas manometer diisi dengan fluida B yang mempunyai massa enis  B
"g6m% dan bagian bawahnya diisi dengan fluida # dengan umlah yang lebih banyak
dengan massa enis # "g6m%.Fluida # dan fluida B tidak saling ber!ampur. 5ntuk
mendapatkan hubungan antara (# dan (B , (# adalah tekanan pada titik & dan ( B adalah
tekanan pada titik 1. 7ekanan pada titik % yaitu:
P2 = PA + ( Z+R ) ρB g
)6m%..................................$%.8'
Dimana 9 diba!a pada manometer dalam. 7ekanan
7ekanan pada titik / sama dengan
dengan tekanan
pada titik %, hal ini didapatkan dari prinsip hidrostatik. (ersamaan tekanan pada titik /
yaitu:
P3 = PB +Z ρB g+RρA g .......................................$%.'
Dimana dari prinsip hidrostatik:
P2 = P3 .................................................................$%.;'
P A + ( Z+R ) ρB g = PB +Z
+Zρ
ρ B g+RρA g ......................................$%.&2'
P A - PB = R ( ρA - ρB ) g ...............................................$%.&&'
11
2.".
#. #ir
)ama bahan
Berat molekul
uud
arna
Bau
p4
7itik didih
Densitas
B. 9aksa
)ama bahan
Berat molekul
uud
arna
Bau
7itik didih
Densitas
2.$.
Tinjauan Ba#an
:#
#ir
ir
: &,2% gr6mol
: <air
: 7idak berwarna
: 7idak berbau
: 8 $netral'
: &22o< $%&%oF'
: &,222 g6!m/
: 9aksa
: %22,1; g6mol
: <air
: (erak putih
: 7idak berbau
: %13o<
: &/,3 gram6!m/
A%at &an Ba#an
#. #la
#lat-a
t-alat
lat yang
yang d
digu
igunak
nakan
an
- Manometer
B. Bahan-bahan yang digunakan:
- #ir
Prose&ur Percobaan
A. Menentukan fluida yang memiliki densitas -lebih
#irdari
raksair
a
Masukkan fluida dalam beakerglass
beakerglass..
7ambahkan air.
#mati keadaan fluida dan air $ber!ampur atau tidak'.
"alau tidak, bisa lanut ke tahap berikut.
-
2.'.
B. Menentukan tekanan
-
-
-
Masukkan fluida dalam pipa 5.
(astikan kedua uung pipa 5 telah terhubung dengan selang #FF.
Buka globe ale sehingga air mengalir pada pipa #FF
#FF..
(ada saat air mengalir, ba!a perubahan tinggi fluida pada pipa $yang
perubahannya paling besar'.
5langi / kali.
Mengulangi langkah diatas dengan menggunakan manometer pipa 5 pada
instrument pompa.
2.(.
Data Pen)a!atan
7abel
7abel %.&. (engamatan Manometer (ipa 5
2.*.
)o.
ρa
ρb
manometer
$"g6m/'
$"g6m/'
3;/2
;;;
Pe!ba#asan
9 $!m'
(a - (b
&
%
/
9ata-rata
$)6m%'
&.1
% .1
/
2.2%/// m
&/13.2%/
12
-
Fluida yang digunakan adalah air raksa. #ir raksa memiliki densitas lebih dari
air yaitu 3;/2 "g6m/ dan warnanya dapat dibedakan dengan air yaitu siler.
"arena perbedaan densitas yang !ukup besar, maka air dan air raksa tidak
dapat ber!ampur.
-
2.+.
Dari perubahan tinggi air raksa pada pipa bisa didapatkan beda tekanan dalam
manometer pipa 5.
Kesi!,u%an
Dari hasil perhitungan beda tekanan yang diperoleh sebesar &/13.2%/ )6m%