laporan praktikum aliran air - dwi

33
I. PENDAHULUAN Air merupakan hal yang tidak bisa lepas dari kehidupan makhluk hidup, terutama manusia. Air adalah senyawa yang penting bagi semua bentuk kehidupan. Air menutupi hampir 71% permukaan bumi. Dua per tiga komponen penyusun senyawa tubuh manusia adalah cairan. Salah satu sifat air adalah air selalu mengalir dari tempat tinggi ke tempat yang lebih rendah. Contohnya yaitu aliran air dari hulu sungai. Pada percobaan ini akan diamati aliran air pada pipa kapiler. Pipa kapiler tersebut akan divariasi mulai dari diameter, panjang dan posisinya. Variasi tersebut akan digunakan untuk mengamati pengaruh dari diameter, panjang dan posisi pipa kapiler pada aliran air di dalam buret. Aliran air pada buret dapat digunakan sebagai indikator waktu paro dari pemerosotan eksponensial untuk bermacam-macam pipa kapiler. II. TUJUAN 1. Belajar menerapkan dan mengartikan (menginterpretasikan) grafik 2. Menentukan waktu paro dari pemerosotan eksponensial untuk bermacam-macam pipa kapiler III. DASAR TEORI Pada praktikum kali ini, praktikan memvariasikan diameter dan panjang pipa kapiler serta posisi pipa kapiler baik horizantal maupun vertikal. Variasi-variasi tersebut dilakukan agar praktikan mendapatkan data yang kemudian diolah menjadi sebuah grafik dan hasil dari data tersebut digunakan untuk menentukan nilai dari tetapan peluruan (λ) serta nilai viskositas (ƞ) larutan. Fluida, baik zat cair maupun zat gas yang jenisnya berbeda memiliki tingkat kekentalan yang berbeda. Viskositas alias kekentalan sebenarnya merupakan gaya gesekan antara molekul-molekul yang menyusun suatu fluida. Jadi molekul- molekul yang membentuk suatu fluida saling gesek-menggesek ketika fluida fluida tersebut mengalir. Pada zat cair, viskositas disebabkan karena adanya gaya kohesi (gaya tarik menarik antara molekul sejenis). Sedangkan dalam zat gas,

Upload: kurniawan-pa

Post on 13-Jul-2016

203 views

Category:

Documents


46 download

DESCRIPTION

Laporan praktikum fisika dasar aliran air

TRANSCRIPT

Page 1: Laporan Praktikum Aliran Air - Dwi

I. PENDAHULUAN

Air merupakan hal yang tidak bisa lepas dari kehidupan makhluk hidup, terutama manusia. Air adalah senyawa yang penting bagi semua bentuk kehidupan. Air menutupi hampir 71% permukaan bumi. Dua per tiga komponen penyusun senyawa tubuh manusia adalah cairan. Salah satu sifat air adalah air selalu mengalir dari tempat tinggi ke tempat yang lebih rendah. Contohnya yaitu aliran air dari hulu sungai.

Pada percobaan ini akan diamati aliran air pada pipa kapiler. Pipa kapiler tersebut akan divariasi mulai dari diameter, panjang dan posisinya. Variasi tersebut akan digunakan untuk mengamati pengaruh dari diameter, panjang dan posisi pipa kapiler pada aliran air di dalam buret. Aliran air pada buret dapat digunakan sebagai indikator waktu paro dari pemerosotan eksponensial untuk bermacam-macam pipa kapiler.

II. TUJUAN

1. Belajar menerapkan dan mengartikan (menginterpretasikan) grafik2. Menentukan waktu paro dari pemerosotan eksponensial untuk bermacam-macam pipa

kapiler

III. DASAR TEORI

Pada praktikum kali ini, praktikan memvariasikan diameter dan panjang pipa kapiler serta posisi pipa kapiler baik horizantal maupun vertikal. Variasi-variasi tersebut dilakukan agar praktikan mendapatkan data yang kemudian diolah menjadi sebuah grafik dan hasil dari data tersebut digunakan untuk menentukan nilai dari tetapan peluruan (λ) serta nilai viskositas (ƞ) larutan.

Fluida, baik zat cair maupun zat gas yang jenisnya berbeda memiliki tingkat kekentalan yang berbeda. Viskositas alias kekentalan sebenarnya merupakan gaya gesekan antara molekul-molekul yang menyusun suatu fluida. Jadi molekul-molekul yang membentuk suatu fluida saling gesek-menggesek ketika fluida 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 (Bird, 1993).

            Fluida yang lebih cair biasanya lebih mudah mengalir, contohnya air. Sebaliknya, fluida yang lebih kental biasanya lebih sulit mengalir, contohnya minyak goreng, oli, madu, dan lain-lain. Hal ini bias dibuktikan dengan menuangkan air dan minyak goreng diatas lanyai yang permukaannya miring. Pasti hasilnya air lebih cepat mengalir dari pada minya 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 ikan di dapur, minyak goreng yang awalnya kental, berubah menjadi lebih cair ketika dipanaskan. Sebaliknya, semakin tinggi suhu suatu zat gas, semakin kental zat gas tersebut.

            Perlu diketahui bahwa viskositas atau kekentalan hanya ada pada fluida rill (rill = nyata). Fluida rill / nyata adalah fluida yang kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari, seperti air sirup, oli, asap knalpot, dan lainnya. Fluida rill berbeda dengan fluida ideal. Fluida ideal sebenarnya tidak ada dalam kehidupan sehari-hari. Fluida ideal hanya model yang digunakan untuk membantu kita dalam menganalisis aliran fluida (fluida ideal ini yang kita pakai dalam pokok bahasan fluida dinamis).

Page 2: Laporan Praktikum Aliran Air - Dwi

Rumus matematis viskositas :

ƞ = r2ρ g

8 λL

Keterangan : ƞ = viskositas cairan (PaS)

r = jari-jari pipa kapiler (m)

ρ = massa jenis zat cair (kg/m3)

g = gravitasi (m/s2)

λ = tetapan peluruan

L = panjang pipa kapiler (m)

            Satuan system internasional (SI) untuk koifisien viskositas adalah Ns/m2 = Pa.S (pascal sekon). Satuan CGS (centimeter gram sekon) untuk SI koifisien viskositas adalah dyn.s/cm2 = poise (p). Viskositas juga sering dinyatakan dalam sentipolse (cp). 1 cp = 1/1000 p. satuan poise digunakan untuk mengenang seorang Ilmuwan Prancis, almarhum Jean Louis Marie Poiseuille.

            1 poise = 1 dyn. s/cm2 = 10−1 N.s/m2

            Fluida adalah gugusan molukel yang jarak pisahnya besar, dan kecil untuk zat cair. Jarak antar molukelnya itu besar jika dibandingkan dengan garis tengah molukel itu. Molekul-molekul itu tidak  terikat pada suatu kisi, melainkan saling bergerak bebas terhadap satu sama lain. Jadi kecepatan fluida atau massanya kecapatan volume tidak mempunyai makna yang tepat sebab jumlah molekul yang menempati volume tertentu terus menerus berubah.

Faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas :

1. Suhu

Viskositas berbanding terbalik dengan suhu. Jika suhu naik maka viskositas akan turun, dan begitu sebaliknya. Hal ini disebabkan karena adanya gerakan partikel-partikel cairan yang semakin cepat apabila suhu ditingkatkan dan menurun kekentalannya.

2. Konsentrasi larutan

Viskositas berbanding lurus dengan konsentrasi larutan. Suatu larutan dengan konsentrasi tinggi akan memiliki viskositas yang tinggi pula, karena konsentrasi larutan menyatakan banyaknya partikel zat yang terlarut tiap satuan volume. Semakin banyak partikel yang terlarut, gesekan antar partikrl semakin tinggi dan viskositasnya semakin tinggi pula.

Page 3: Laporan Praktikum Aliran Air - Dwi

3. Berat molekul solute

Viskositas berbanding lurus dengan berat molekul solute. Karena dengan adanya solute yang berat akan menghambat atau member beban yang berat pada cairan sehingga manaikkan viskositas.

4. Tekanan

Semakin tinggi tekanan maka semakin besar viskositas suatu cairan.

Untuk menghitung waktu paro dari pemerosotan eksponensial untuk bermacam-macam papa kapiler pertama-tama harus mengetahui tinggi air dalam buret (h) dan pengurangan tinggi air (Δh). Maka untuk selang waktu pengaliran air (Δt) dipenuhi :

Δh = Δt..........................................................(1)

Debit air yang mengalir secara laminer melalui pipa kapiler (Hukum Poisoille).

Q = ΔVΔt = ƞr4 ΔpSƞL ............................................(2)

Keterangan : Q = Debit air

ΔV = Volume air yang mengalir melalui pipa kapiler selama waktu

pengaliran (Δt)

Δt = Selang waktu pengaliran

r = Radius pipa kapiler

Δp = Beda tekanan antara kedua ujung pipa kapiler

Ƞ = tetapan viskositas air

L = panjang pipa kapiler

Untuk aliran air dalam buret

Q = A ΔhΔt Δh = QA Δt

Dimana A adalah luas penampang buret. Dengan Q dari persamaan (2) di dapat :

Δh = ƞr4∆ p∆ t

8 A ƞL ................................................. (3)

Page 4: Laporan Praktikum Aliran Air - Dwi

Beda tekanan antara kedua ujung pipa kapiler (Δp) sebanding dengan tinggi air dalam buret (h)

Δp = ρ g h.......................................................(4)

Dimana ρ = massa jenis dan g = percepatan gravitasi. Karena Δh = Δp maka –Δh α h (tanda negatif menunjukkan pengukuran Δh negatif).

Dari persamaan (3) dan (4) di dapat :

h = ƞr4 ρ gh ∆ t8 A ƞL atau dh = -λh dt.....................(5)

Dimana λ = suatu tetapan yang disebut tetapan peluruhan.

Penyelesaian persamaan (5) adalah :

h = h0 e− λt

Dimana h0 = tinggi permukaan air dalam buret saat t = 0 dan t = waktu pengaliran.

IV. METODE EKSPERIMEN

A. Alat dan Bahan 1 buret berkran dalam statif air 1 gelas ukur (beker glas) 100 ml 1 tabung ukur (maat glas) 50 ml 1 stopwatch 1 jangka sorong pipa kapiler berbagai macam ukuran

B. Skema Percobaan

Page 5: Laporan Praktikum Aliran Air - Dwi

C. Tata Laksana Alat dan bahan disiapkan terlebih dahulu Pipa kapiler dipasangkan pada buret Air dituangkan ke dalam buret sampai tinggi tertentu yang diinginkan, tinggi

air tersebut di catat Melakukan pengambilan data dengan cara kran pada buret di buka untuk

mengeluarkan air melalui pipa kapiler Penurunan tinggi air setiap 3 detik diamati dan di catat ketinggiannya Setelah mendapatkan 10 data maka posisi pipa kapiler di ubah yang tadinya

vertikal menjadi horizintal Langkah-langkah yang sama digunakan untuk mengambil data pada pipa

kapiler yang panjangnya sama tetapi diameternya berbeda dan dilanjutkan dengan pipa kapiler yang berdiameter sama tetapi panjangnya berbeda

D. Metode Analisa Data

Metode analisa data atau perhitungan yang digunakan adalah metode regresi. Dari metode regresi tersebut akan didapatkan nilai gradien dari setiap data percobaan yang telah dilakukan yang digambarkan dengan grafik. Nilai gradien tersebut nantinya akan digunakan dalam perhitungan untuk menentukan nilai tetapan peluruhan (λ) serta nilai viskositas (ƞ) dari tiap-tiap data.

Metode regresi :

m=N∑ xy−¿∑ x∑ yN∑ x2−¿¿¿

¿

Sy=√ 1N−2

¿¿

Δm = Sy √ NN∑ x2−¿¿¿

¿

Perhitungan untuk mencari nilai tetapan peluruhan (λ) serta nilai viskositas (ƞ) :

h = h0e− λt

ln h = ln h0 – λ t

ln h = - λ t + ln h0

Page 6: Laporan Praktikum Aliran Air - Dwi

sumbu y sumbu x

m

m = - λ

λ = -m

ƞ = r2ρ g

8 λL

Δƞ = r2ρ g

8 λLΔλ

V. HASIL EKSPERIMEN

A. Data

1. Pipa Kapiler I

Diameter : 0,2 cm

Panjang : 4,7 cm

a.Vertikal

b. Horizontal

t (s) h (cm)3 86,56 83,59 80,512 7815 75,818 7321 7024 67,527 65,530 63

t (s) h (cm)3 876 849 81,512 79,515 7718 74,521 71,524 6927 6730 65

Page 7: Laporan Praktikum Aliran Air - Dwi

.

2. Pipa Kapiler II

Diameter : 0,1 cm

Panjang : 4,7 cm

a. Vertikal

b. Horizontal

3. Pipa Kapiler III

Diameter : 0,2 cm

t (s) h (cm)3 86,56 84,59 81,512 7915 7718 7421 7224 69,527 6730 64,5

t (s) h (cm)3 87,56 84,59 82,512 79,515 7718 74,521 72,524 70,527 6830 66

Page 8: Laporan Praktikum Aliran Air - Dwi

Panjang : 8,5 cm

a. Vertikalb.c.

b. Horizontal

B. Grafik

I. Percobaan 1 (diameter beda, panjang sama)a. Vertikal

t (s) h (cm)3 87,56 859 8212 79,515 7718 74,521 7224 7027 67,530 65

t (s) h (cm)3 87,56 859 8312 8115 78,518 76,521 7424 7227 7030 68

Page 9: Laporan Praktikum Aliran Air - Dwi

II. Percobaan 2 (diameter sama, panjang beda)a. Vertikal

Page 10: Laporan Praktikum Aliran Air - Dwi

C. Perhitungan

1. Pipa Kapiler I

Page 11: Laporan Praktikum Aliran Air - Dwi

Diameter : 0,2 cm

Panjang : 4,7 cm

a. Vertikal

t(s)sumbu x

ln h sumbuy x2 y2 xy

3 4,46 9 19,8916 13,386 4,42 36 19,5364 26,529 4,38 81 19,1844 39,4212 4,35 144 18,9225 52,215 4,32 225 18,6624 64,818 4,29 324 18,4041 77,2221 4,24 441 17,9776 89,0424 4,21 576 17,7241 101,0427 4,18 729 17,4724 112,8630 4,14 900 17,1396 124,2

∑x=165∑y

=42,99 ∑x2=3465 ∑y2=184,9151 ∑xy=700,68

Regresi Linear :

m=N∑ xy−¿∑ x∑ yN∑ x2−¿¿¿

¿

m=10 (700,68 )−(165 )(42,99)

10 (3465 )−(165)2

m=7006,8−7093,3534650−27225

m=−86,557425

=−11.10−3

Sy=√ 1N−2

¿¿

Sy=√ 110−2

¿¿

Sy=√ 18

[ 184,9151−184,9148 ]

Page 12: Laporan Praktikum Aliran Air - Dwi

Sy=√ 18

[ 0,0003 ]

Sy=√3,75.10−5

Sy=6,12.10−3

Δm = Sy √ NN∑ x2−¿¿¿

¿

Δm = 6,12.10−3 √ 1010 (3465 )−(165)2

Δm = 6,12.10−3 (0,03)

Δm = 0,18.10−3

Mencari Tetapan Peluruan

m = -λλ = - mλ = - (−11.10−3)λ = 11.10−3 s

Δm = -ΔλΔλ = - ΔmΔλ = -0,18.10−3 s

Mencari Viskositas

ƞ = r2ρ g

8 λL

ƞ = (10−1 )2 (1 )(10 00)

8 (11.10−3 ) (4,7)

ƞ = 100,4 136

ƞ = 24,17 Poise

Δƞ = r2ρ g

8 λLΔλ

Δƞ = (10−1 )2 (1 )(1000)

8 (11.10−3 ) (4,7)(−0 ,18.10−3)

Δƞ = 24,17(−0 ,18. 10−3)

Page 13: Laporan Praktikum Aliran Air - Dwi

Δƞ = −4,35 .10−3 Poise

b. Horizontal

t(s)sumbu x

ln h sumbuy x2 y2 xy

3 4,46 9 19,8916 13,386 4,43 36 19,6249 26,589 4,4 81 19,36 39,612 4,37 144 19,0969 52,4415 4,34 225 18,8356 65,118 4,31 324 18,5761 77,5821 4,27 441 18,2329 89,6724 4,23 576 17,8929 101,5227 4,2 729 17,64 113,430 4,17 900 17,3889 125,1

∑x=165∑y

=43,18 ∑x2=3465 ∑y2=186,5398 ∑xy=704,37

Regresi Linear :

m=N∑ xy−¿∑ x∑ yN∑ x2−¿¿¿

¿

m=10 (704,37 )−(165 )(43,18)

10 (3465 )−(165)2

m=7043,7−7124,734650−27225

m= −817425

=−10−2

Sy=√ 1N−2

¿¿

Sy=√ 110−2

¿¿

Sy=√ 18

[ 186,5398−186,5396 ]

Sy=√ 18

[ 0,0002 ]

Page 14: Laporan Praktikum Aliran Air - Dwi

Sy=√2,5.10−5

Sy=5.10−3

Δm = Sy √ NN∑ x2−¿¿¿

¿

Δm = 5.10−3 √ 1010 (3465 )−(165)2

Δm = 5.10−3 (0,03)

Δm = 0,015.10−2

Mencari Tetapan Peluruan

m = -λλ = - mλ = - (−10−2)λ = 10−2 s

Δm = -ΔλΔλ = - ΔmΔλ = -0,015.10−2 s

Mencari Viskositas

ƞ = r2ρ g

8 λL

ƞ = (10−1 )2 (1 )(1000)8 ( 10−2 )(4,7)

ƞ = 100,376

ƞ = 26,59 Poise

Δƞ = r2ρ g

8 λLΔλ

Δƞ = (10−1 )2 (1 )(1000)8 ( 10−2 )(4,7)

(−0,015. 10−2)

Δƞ = 26,59(−0,015. 10−2)Δƞ = −3,98. 10−3 Poise

Page 15: Laporan Praktikum Aliran Air - Dwi

2. Pipa Kapiler II

Diameter : 0,1 cm

Panjang : 4,7 cm

a. Vertikal

t(s)sumbu x

ln h sumbuy x2 y2 xy

3 4,46 9 19,8916 13,386 4,43 36 19,6249 26,589 4,4 81 19,36 39,612 4,37 144 19,0969 52,4415 4,34 225 18,8356 65,118 4,3 324 18,49 77,421 4,27 441 18,2329 89,6724 4,24 576 17,9776 101,7627 4,2 729 17,64 113,430 4,16 900 17,3056 124,8

∑x=165 ∑y=43,17 ∑x2=3465 ∑y2=186,4551 ∑xy=704,13

Regresi Linear :

m=N∑ xy−¿∑ x∑ yN∑ x2−¿¿¿

¿

m=10 (704,13 )−(165 )(43,17)

10 (3465 )−(165)2

m=7041,3−7123,0 534650−27225

m=−81,7 57425

=−11.10−3

Sy=√ 1N−2

¿¿

Sy=√ 110−2

¿¿

Page 16: Laporan Praktikum Aliran Air - Dwi

Sy=√ 18

[ 186,4551−186,4548 ]

Sy=√ 18

[ 0,0003 ]

Sy=√3,75.10−5

Sy=6,12.10−3

Δm = Sy √ NN∑ x2−¿¿¿

¿

Δm = 6,12.10−3 √ 1010 (3465 )−(165)2

Δm = 6,12.10−3 (0,03)

Δm = 0,18.10−3

Mencari Tetapan Peluruan

m = -λλ = - mλ = - (−11.10−2)λ = 11.10−3 s

Δm = -ΔλΔλ = - ΔmΔλ = -0,18.10−3 s

Mencari Viskositas

ƞ = r2ρ g

8 λL

ƞ = (5.10−2 )2 (1 )(1000)

8 (11.10−3 )(4,7)

ƞ = 2,50,4 136

ƞ = 6,04 Poise

Page 17: Laporan Praktikum Aliran Air - Dwi

Δƞ = r2ρ g

8 λLΔλ

Δƞ = (5.10−2 )2 (1 )(1000)

8 (11.10−3 ) (4,7)(−0 ,18. 10−3)

Δƞ = 6,04(−0,18. 10−3)Δƞ = −1,08 .10−3 Poise

b. Horizontal

t(s)sumbu x

ln h sumbuy x2 y2 xy

3 4,47 9 19,9809 13,416 4,43 36 19,6249 26,589 4,41 81 19,4481 39,6912 4,37 144 19,0969 52,4415 4,34 225 18,8356 65,118 4,31 324 18,5761 77,5821 4,28 441 18,3184 89,8824 4,25 576 18,0625 10227 4,22 729 17,8084 113,9430 4,19 900 17,5561 125,7

∑x=165 ∑y=43,27 ∑x2=3465 ∑y2=187,3079 ∑xy=706,32

Regresi Linear :

m=N∑ xy−¿∑ x∑ yN∑ x2−¿¿¿

¿

m=10 (706,32 )−(165 )(43,27)

10 (3465 )−(165)2

m=706 3 ,2−7139,5534650−27225

m=−76,357425

=−10−2

Sy=√ 1N−2

¿¿

Sy=√ 110−2

¿¿

Sy=√ 18

[ 187,3079−187,307 7 ]

Page 18: Laporan Praktikum Aliran Air - Dwi

Sy=√ 18

[ 0,000 2 ]

Sy=√2 ,5. 10−5

Sy=5.10−3

Δm = Sy √ NN∑ x2−¿¿¿

¿

Δm = 5.10−3 √ 1010 (3465 )−(165)2

Δm = 5.10−3 (0,03)

Δm = 0,015.10−2

Mencari Tetapan Peluruan

m = -λλ = - mλ = - (−10−2)λ = 10−2 s

Δm = -ΔλΔλ = - ΔmΔλ = -0,015.10−2 s

Mencari Viskositas

ƞ = r2ρ g

8 λL

ƞ = (5.10−2 )2 (1 )(1000)

8 ( 10−2 )(4,7)

ƞ = 2,50 ,37 6

ƞ = 6,64 Poise

Δƞ = r2ρ g

8 λLΔλ

Page 19: Laporan Praktikum Aliran Air - Dwi

Δƞ = (5.10−2 )2 (1 )(1000)

8 ( 10−2 )(4,7)(−0,015. 10−2)

Δƞ = 6,64(−0,015. 10−2)Δƞ = −0,99 .10−3 Poise

3. Pipa Kapiler II

Diameter : 0,1 cm

Panjang : 8,5 cm

a. Vertikal

t(s)sumbu x

ln h sumbuy x2 y2 xy

3 4,47 9 19,9809 13,416 4,44 36 19,7136 26,649 4,4 81 19,36 39,612 4,37 144 19,0969 52,4415 4,34 225 18,8356 65,118 4,31 324 18,5761 77,5821 4,27 441 18,2329 89,6724 4,24 576 17,9776 101,7627 4,21 729 17,7241 113,6730 4,17 900 17,3889 125,1

∑x=165 ∑y=43,22 ∑x2=3465 ∑y2=186,8866 ∑xy=704,97

Regresi Linear :

m=N∑ xy−¿∑ x∑ yN∑ x2−¿¿¿

¿

m=10 (704,97 )−(165 )(43,22)

10 (3465 )−(165)2

m=7049,7−7131,334650−27225

Page 20: Laporan Praktikum Aliran Air - Dwi

m=−81,67425

=−10−2

Sy=√ 1N−2

¿¿

Sy=√ 110−2

¿¿

Sy=√ 18

[ 186,8866−186,886 5 ]

Sy=√ 18

[ 0,0001 ]

Sy=√1,25.10−5

Sy=3,5.10−3

Δm = Sy √ NN∑ x2−¿¿¿

¿

Δm = 3,5.10−3 √ 1010 (3465 )−(165)2

Δm = 3,5.10−3 (0,03)

Δm = 0,01.10−2

Mencari Tetapan Peluruan

m = -λλ = - mλ = - (−10−2)λ = 10−2 s

Δm = -ΔλΔλ = - ΔmΔλ = -0,01.10−2 s

Mencari Viskositas

Page 21: Laporan Praktikum Aliran Air - Dwi

ƞ = r2ρ g

8 λL

ƞ = (5.10−2 )2 (1 )(1000)

8 (10−2 )(8,5)

ƞ = 2,50 ,68

ƞ = 3,67 Poise

Δƞ = r2ρ g

8 λLΔλ

Δƞ = (5.10−2 )2 (1 )(1000)

8 (10−2 )(8,5)(−0,01. 10−2)

Δƞ = 3,67(−0,01. 10−2)Δƞ = −3 ,67 .10−4 Poise

b. Horizontal

t(s)sumbu x

ln h sumbuy x2 y2 xy

3 4,47 9 19,9809 13,416 4,44 36 19,7136 26,649 4,41 81 19,4481 39,6912 4,39 144 19,2721 52,6815 4,36 225 19,0096 65,418 4,33 324 18,7489 77,9421 4,3 441 18,49 90,324 4,27 576 18,2329 102,4827 4,24 729 17,9776 114,4830 4,21 900 17,7241 126,3

∑x=165 ∑y=43,42 ∑x2=3465 ∑y2=188,5978 ∑xy=709,32

Regresi Linear :

m=N∑ xy−¿∑ x∑ yN∑ x2−¿¿¿

¿

m=10 (709,32 )−(165 )(43,42)

10 (3465 )−(165)2

m=709 3 ,2−7164 ,334650−27225

m=−71,17425

=−9,5. 10−3

Page 22: Laporan Praktikum Aliran Air - Dwi

Sy=√ 1N−2

¿¿

Sy=√ 110−2

¿¿

Sy=√ 18

[ 188,5978−188,597 7 ]

Sy=√ 18

[ 0,0001 ]

Sy=√1,25.10−5

Sy=3,5.10−3

Δm = Sy √ NN∑ x2−¿¿¿

¿

Δm = 3,5.10−3 √ 1010 (3465 )−(165)2

Δm = 3,5.10−3 (0,03)

Δm = 0,01.10−2

Mencari Tetapan Peluruan

m = -λλ = - mλ = - (−10−2)λ = 9,5.10−3 s

Δm = -ΔλΔλ = - ΔmΔλ = -0,1.10−3 s

Mencari Viskositas

ƞ = r2ρ g

8 λL

Page 23: Laporan Praktikum Aliran Air - Dwi

ƞ = (5.10−2 )2 (1 )(1000)

8 (9,5.10−3 )(8,5)

ƞ = 2,50,646

ƞ = 3,87 Poise

Δƞ = r2ρ g

8 λLΔ λ

Δƞ = (5.10−2 )2 (1 )(1000)

8 (9,5.10−3 )(8,5)(−0,01. 10−2)

Δƞ = 3,87(−0,01. 10−2)Δƞ = −3,87 .10−4 Poise

VI. PEMBAHASAN

Pada percobaan aliran air dalam pipa kapiler kali ini praktikan memvariasikan diameter dan panjang dari pipa kapiler. Praktikan mengamati dan mencatat penurunan ketinggian pipa kapiler setiap 3 detik. Setelah mendapatkan 10 data, praktikan mengubah posisi pipa kapiler dari vertikal menjadi horizontal. Praktikan menggunakan 3 macam pipa kapiler, data dari tiap-tiap pipa kapiler digunakan untuk membandingkan pengaruh dari diameter serta panjang pipa kapiler terhadap penurunan ketinggian air.

Setelah dilakukan percobaan, praktikan mengolah data menjadi grafik dan tabel agar pembacaan menjadi mudah dan dapat terlihat dengan jelas. Metode analisa data atau perhitungan yang digunakan adalah metode regresi. Dari metode regresi tersebut akan didapatkan nilai gradien dari setiap data percobaan yang telah dilakukan yang digambarkan dengan grafik. Nilai gradien tersebut nantinya akan digunakan dalam perhitungan untuk menentukan nilai tetapan peluruhan (λ) serta nilai viskositas (ƞ) dari tiap-tiap data.

Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan didapatkan hasil sebagai berikut :a. Pipa Kapiler I

Page 24: Laporan Praktikum Aliran Air - Dwi

Diameter : 0,2 cmPanjang : 4,7 cm Vertikal

λ ± Δλ = (11 ± -0,18)10−3 sƞ ± Δƞ = 24,17 ± -4,3.10−3 Poise

Horizontalλ ± Δλ = (1 ± -0,015)10−2 sƞ ± Δƞ = 26,59 ± -3,98.10−3 Poise

b. Pipa Kapiler IDiameter : 0,1 cmPanjang : 4,7 cm Vertikal

λ ± Δλ = (11 ± -0,18)10−3 sƞ ± Δƞ = 6,04 ± -1,08.10−3 Poise

Horizontalλ ± Δλ = (1 ± -0,015)10−2 sƞ ± Δƞ = 6,64 ± -0,99.103 Poise

c. Pipa Kapiler IDiameter : 0,1 cmPanjang : 8,5 cm Vertikal

λ ± Δλ = (1 ± -0,01)10−2 s ƞ ± Δƞ = 3,67 ± -3,67.104 Poise

Horizontalλ ± Δλ = (9,5 ± -0,1)10−3 sƞ ± Δƞ = 3,87 ± -3,87.10−4 Poise

Dari hasil-hasil percobaan tersebut dapat dilihat bahwa waktu peluruhan (λ) pada pipa kapiler I dan II sama pada posisi yang sama memiliki nilai yang sama serta nilai viskositas dari tiap-tiap posisi pipa kapiler hampir sama.

Viskositas suatu bahan dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu suhu, viskositas berbanding terbalik dengan suhu. Jika suhu naik maka viskositas akan turun dan begitu pula sebaliknya. Hal ini disebabkan karena adanya gerakan partikel-partikel cairan yang semakin cepat apabila suhu ditingkatkan dan menurunkan kekentalannya. Konsentrasi larutan, viskositas berbanding lurus dengan konsentrasi larutan. Suatu larutan dengan konsentrasi tinggi akan memiliki viskositas yang tinggi pula, karena konsentrasi larutan menyatakan banyaknya partikel zat yang terlarut tiap satuan volume. Semakin banyak partikel yang terlarut, gesekan antar partikel semakin tinggi dan viskositasnya semakin tinggi pula. Berat molekul solute, viskositas berbanding lurus dengan berat molukel solute, karena dengan adanya solute yang berat akan menghambat atau memberi beban yang berat pada cairan sehingga menaikkan viskositasnya. Tekanan, akan bertambah jika nilai dari viskositas itu bertambah. Semakin tinggi tekanan maka semakin besar viskositas suatu zat cair.

VII. KESIMPULANa. Pipa Kapiler I

Page 25: Laporan Praktikum Aliran Air - Dwi

Diameter : 0,2 cmPanjang : 4,7 cm

Vertikalλ ± Δλ = (11 ± -0,18)10−3 sƞ ± Δƞ = 24,17 ± -4,3.10−3 Poise

Horizontalλ ± Δλ = (1 ± -0,015)10−2 sƞ ± Δƞ = 26,59 ± -3,98.10−3 Poise

b. Pipa Kapiler IIDiameter : 0,1 cmPanjang : 4,7 cm

Vertikalλ ± Δλ = (11 ± -0,18)10−3 sƞ ± Δƞ = 6,04 ± -1,08.10−3 Poise

Horizontalλ ± Δλ = (1 ± -0,015)10−2 sƞ ± Δƞ = 6,64 ± -0,99.103 Poise

c. Pipa Kapiler IIIDiameter : 0,1 cmPanjang : 8,5 cm

Vertikalλ ± Δλ = (1 ± -0,01)10−2 s ƞ ± Δƞ = 3,67 ± -3,67.104 Poise

Horizontalλ ± Δλ = (9,5 ± -0,1)10−3 sƞ ± Δƞ = 3,87 ± -3,87.10−4 Poise

d. Faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas suatu cairan yaitu suhu, konsentrasi larutan, berat molekul solute dan tekanan.

VIII. REFERENSI

http://erviaudina.wordpress.com/2011/02/28/viskositas/ http://ketutalit.blogspot.com/2012/03/15/laporan/aliran/air http://catatankuliah.blogspot.com/2010/07/04/laporan/debit/air Staff Laboratorium Fisika Dasar. 2012. Panduan Praktikum Fisika Dasar. Yogyakarta.

Jurusan Fisika, FMIPA, Universitas Gadjah Mada

Yogyakarta, 25 November 2012Asisten Praktukim Praktikan

Page 26: Laporan Praktikum Aliran Air - Dwi

Gusta Dwi Atmoko Dwi Puspa Ningrum

LAPORAN PRAKTIKUM

FISIKA DASAR

ALIRAN AIR PIPA KAPILER

Page 27: Laporan Praktikum Aliran Air - Dwi

DWI PUSPA NINGRUM

GEOFISIKA

12/ 331444/ PA/ 14698

LABORATORIUM FISIKA DASAR

JURUSAN FISIKA FMIPA

UNIVERSITAS GADJAH MADA