Home >Engineering >Pertemuan f l u i d a

Pertemuan f l u i d a

Date post:29-Jul-2015
Category:
View:378 times
Download:20 times
Share this document with a friend
Transcript:

1. F l u i d aMechanical Engineering of MuhammadiyahUniversity of Riau 2. Fasa dari suatu material : Padat Cair GasWujud padat selalu mempertahankan b entuk dan ukuran yang tetap,sedangkan zat cair dan gas tidak mempertahankan bentuk yang tetap, keduanya memiliki kemampuan untuk mengalir, sehingga dapatdisebut sebagai fluida 3. Beberapa hal yang perlu diketahui menyangkut fluida :1. Massa jenis2. Tekanan pada Fluida3. Tekanan atmosfer dan tekanan terukur4. Prinsip Pascal5. Pengukuran tekanan ; Alat ukur dan barometer6. Pengapungan dan Prinsip Archimedes7. Gerak fluida ; Laju aliran dan Persamaan Kontinuitas8. Persamaan Bernoulli 4. 1. Massa Jenis adalah :Dimana :m = massa benda (kg)V = volume (m3)Temperatur dan tekanan mempengaruhi massajenis zat walaupun efeknya kecil untuk zat cair danpadat 5. Contoh. Berapa massa bongkahan es yang mempunyai radius 18 cm ?2. Tekanan Pada FluidaTekanan didefinisikan sebagai gaya persatuan luas, di mana gaya Fdipahami bekerja tegak lurus terhadap permukaan AFluida akan memberi tekanan ke segala arah 6. Contoh. Permukaan air di dalam tangki penyimpanan berada 30 cm diatas keranair di dapur sebuah rumah, hitung tekanan air pada keran3. Tekanan Atmosfer dan Tekanan TerukurTekanan udara di suatu tempat tertentu sedikit bervariasi menurut cuaca. Padapermukaan laut, rata-rata tekanan atmosfer adalah 1,013 X 105 N/m2 ( 14,7lb/in2 ) atau yang sering disebut dengan tekanan atmosfer 7. Sebagian besar pengukur tekanan lainnya, mencatat tekanan tanpamemperhitungkan tekanan atmosfer, tekanan ini disebut dengan tekananterukur (pressure gauge)Untuk mendapatkan tekanan absolut , P kita harus menambahkan tekananatmosfer dengan tekanan terukur 8. Gerak fluida; Laju aliran dan Persamaan KontinuitasPertama kita tentukan bagaimana laju fluida berubah ketika ukuran tabung berubahLaju aliran massa adalah massa dari fluida yang melewati titik tertentu persatuanwaktu .Sehingga laju aliran massaVolume fluida yang melewati titik 1 (yaitu, melalui luas ) dalam waktu adalah,dimana adalah jarak yang dilalui fluida dalam waktu 9. Sehingga kalau disederhanakan menjadi :Maka persamaan di bawah ini disebut persamaan kontinuitas : 10. Persamaan Bernoulli :Menyatakan bahwa dimana kecepatan fluida tinggi,tekanan rendah, dan dimana kecepatan rendah, tekanantinggi 11. Fluida melakukan kerja sebesar :Pada titik 2 kerja yang dilakukan pada fluida sebesar :Tanda negatif karena gaya yang diberikan pada fluida berlawanan dengan gerak 12. Kerja juga dilakukan pada fluida oleh gaya gravitasi, kerja yangdilakukan oleh gravitasi adalah :Sehingga kerja total W yang dilakukan pada fluida adalah :Menurut prinsip kerja energi, kerja total yang dilakukan pada sistem samadengan perubahan energi kinetiknya 13. Jika persamaan tersebut diatas disederhanakan :Disebut persamaan Bernoulli 14. Contoh :Air beredar di sebuah rumah pada suatu sistem pemanas air. Jika airdipompa dengan laju 0,50 m/s melalui pipa berdiameter 4 cm di ruang bawah tanahdengan tekanan 3 atm, berapa laju aliran dan tekanan pada pipa berdiameter 2,6 cmdi tingkat dua dengan tinggi 5 m diatasnyaTentukan apa saja yang diketahui : 15. Penerapan prinsip Bernoulli :Dengan menganggap diameter bejana lebih besar jika dibandingkandengan diameter keran, maka harga akan mendekati nolTitik 1 ( keran ) dan titik 2 ( permukaan ) terbukaterhadap atmosfer sehingga tekanan terhadap 2 titiksama dengan tekanan atmosfer 16. Maka Persamaan Bernoulli akan menjadi :Dan disebut Teorema Torricelli 17. Tentukan tekanan ukur air di sebuah rumah di kaki bukit yang dipasok oleh satutangki penuh air yang dalamnya 5 m dan dihubungkan kerumah tersebut denganpipa yang panjangnya 110 m dan membuat sudut 580 dengan horisontal. Abaikanturbulensi, efek gesekan dan kekentalan 18. Air dengan tekanan 3,8 atm pada ketinggian jalan mengalir ke sebuahgedung perkantoran dengan laju 0,60 m/s melalui pipa berdiameter 5 cm.Pipa mengecil menjadi diameter 2,6 cm di lantai paling atas, 18 m diatasjalan . Hitung kecepatan alir dan tekanan pada pipa seperti itu di lantaiatas. Abaikan viskositas, Tekanan adalah tekanan ukur 19. Berapa gaya angkat ( dalam newton) yang disebabkan oleh prinsip Bernoulli padasayap yang luasnya 80 m2 jika udara melewati permukaan atas dan bawah denganlaju 340 m/s dan 290 m/sAnda memerlukan pipa pindah (siphon) untuk memindahkan air dari bak cuci yangtersumbat. Bak cuci tersebut memiliki luas 0,48 m2 dan terisi sampai ketinggian 4 cm.Tabung siphon anda naik 50 cm ke atas dasar bak cuci dan kemudian turun 100 cm kesebuah ember. Tabung siphon berdiameter 2 cm.a. Dengan menganggap bahwa air memasuki tabung siphon dengan kecepatan yanghampir nol , hitung kecepatannya ketika memasuki emberb. Perkirakan berapa lama waktu yang diperlukan untuk mengosongkan bak cucitersebut.

Embed Size (px)
Recommended