perbandingan nilai viskositas air metode ketinggian permukaan air dengan metode volume air

22
LAPORAN PRAKTEK KERJA LAPANGAN I Di LABORATORIUM MEKANIKA FISIKA DASAR M-7 ALIRAN AIR DALAM PIPA KAPILER Disusun Oleh : WULANDHARI NIM : 24040110120034 JURUSAN FISIKA FAKULTAS SAINS DAN MATEMATIKA UNIVERSITAS DIPONEGORO

Upload: wulandhari

Post on 01-Jan-2016

702 views

Category:

Documents


7 download

TRANSCRIPT

Page 1: Perbandingan Nilai Viskositas Air Metode Ketinggian Permukaan Air Dengan Metode Volume Air

LAPORAN PRAKTEK KERJA LAPANGAN I

Di LABORATORIUM MEKANIKA FISIKA DASAR

M-7

ALIRAN AIR DALAM PIPA KAPILER

Disusun Oleh :

WULANDHARI

NIM : 24040110120034

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN MATEMATIKA

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

Agustus, 2013

Page 2: Perbandingan Nilai Viskositas Air Metode Ketinggian Permukaan Air Dengan Metode Volume Air

Perbandingan nilai viskositas air dan waktu paruh pemerosotan eksponensial

aliran air dengan metode ketinggian permukaan air dan metode volume air

I. Tujuan

Membandingkan nilai viskositas air metode ketinggian permukaan dengan metode

volume air dan membandingkan hasil waktu paruh pemerosotan eksponensial aliran air pada

metode ketinggian permukaan air yang ditinjau dari posisi pipa kapiler.

II. Landasan Teori

2.1 Fluida

Menurut Rizky, H.M. dan Erika, R. (2010) fluida adalah suatu zat yang dapat

mengalir. Dimana fluida meliputi cairan yang mengalir di bawah pengaruh gravitasi

sampai menempati daerah terendah yang mungkin dari penampungannya, dan gas yang

mengembang mengisi penamungnya tanpa peduli bentuknya. Sedangkan menurut Basri

(2009) fluida adalah zat yang berubah bentuk secara kontinu (terus-menerus) jika terkena

tegangan geser, berapapun kecilnya tegangan geser itu.

2.2 Sifat fluida bergerak

Fluida berdasarkan keadaannya yaitu fluida dalam keadaan diam dan keadaan

bergerak. Sifat fluida dalam keadaan diam adalah kecepatan, kapilaritas, tekanan dan

kecepatan. Sifat-sifat fluida dalam keadaan bergerak adalah sebagai berikut :

2.2.1 Kerapatan atau densitas

Kerapatan adalah ukuran untuk konsentrasi zat tersebut atau perbandingan

massa suatu bahan persatuan volum secara sistematis kerapatan dapat dihitung

dengan persamaan (2.1).

ρ=mV

…………………………………………………………………(2.1)

Page 3: Perbandingan Nilai Viskositas Air Metode Ketinggian Permukaan Air Dengan Metode Volume Air

dimana ρ adalah kerapatan atau densitas fluida (kg/m3) , m adalah massa

fluida (kg) dan V adalah volum fluida (m3). Kerapatan air pada temperature kamar

adalah 1000 kg/m3.

Tabel 2.1 Densitas Beberapa Zat Umum

Pada Tabel 2.1 menunjukan beberapa zat umum pada suhu lingkungan, dari tabel

tersebut menunjukan bahwa benda yang mempunyai massa yang besar namun volumnya kecil

mempunyai nilai densitas yang tinggi. Untuk jenis benda dari golongan gas dan cairan, massa

jenis kadang tidak selalu sama. Massa jenis dapat berubah-ubah sesuai dengan lingkungan

dimana benda tersebut berada. Faktor lingkungan itu tentu saja adalah hal-hal yang

mempengaruhi massa dan volume benda. Karena dalam suatu sistem yang tertutup massa benda

selalu tetap maka besaran yang berubah dari benda tersebut adalah volum.

2.2.2 Berat jenis

Berat jenis merupakan berat benda persatuan volum. Persamaan 2.2

merupakan persamaan untuk menghitung berat jenis.

γ= ρ g ………………………………………………….…………….(2.2)

dimana γ merupakan berat jenis benda (N/m3) , ρmerupakan kerapatan

massa (kg/m3) dan g adalah percepatan gravitasi sebesar 9.8 m/s2 . Persamaan 2.2

berat jenis sangat menguntungkan karena dalam kebanyakan kasus faktor ρ g

biasanya selalu muncul. Namun demikian, dalam pembahasan pada bab ini,

karena sifat natural gaya berhubungan erat dengan massa, bukan berat, maka

Massa densitas (kg/m3)udara (1 atm,

200C) 1.2

Ethanol 0.81 103

Benzene 0.90 103

Es 0.92 103

Air 1 103

besi, baja 7.8 103

Kuningan 8.6 103

Page 4: Perbandingan Nilai Viskositas Air Metode Ketinggian Permukaan Air Dengan Metode Volume Air

variabel massa jenis akan digunakan ketika membahas kasus-kasus secara

analitik.

2.2.3 Aliran air dalam fluida

a. Aliran air dalam pipa

Aliran fluida dapat terjadi berupa aliran steady atau aliran unsteady. Aliran

unsteady terjadi jika keadaan di setiap titik dalam aliran berubah menurut

perubahan waktu, sedangkan aliran steady terjadi jika keadaan titik dalam aliran

tidak berubah menurut perbedaan waktu.

Persamaan kontinuitas merupakan penurunan dari hukum kekekalan

massa. Untuk aliran mantap (steady), massa yang melalui semua bagian dalam

arus fluida persatuan waktu adalah sama. Perhatikan Gambar 2.1 bahwa fluida

yang masuk melalui ujung A1 hanya mengalir pada arah sepanjang pipa menuju

ujung A2. Tidak ada percabangan aliran fluida. Karena massa jenis fluida adalah

konstan maka jumlah massa per detik yang masuk melalui luas penampang A1

haruslah sama dengan jumlah massa yang masuk melalui luas penampang A2.

Dengan demikian, berlaku m1 = m2 sehingga:

m=ρ1V 1=ρ2V 2 ……………………………………………………..(2.4)

ρ1 v1 A1 ∆ t=ρ2 v2 A2∆ t ……………………………………………….(2.5)

Untuk fluida inkompresible dan jika ρ1= ρ2 maka persamaan di atas menjadi: :

Q=v1 A1=v2 A2 …………………………………………………….(2.6)

dimana Q adalah debit (m3/s), v adalah kecepatan (m/s) dan A adalah luas

penampang (m2).

Gambar 2.1 Fluida mengalir pada sebuah pipa yang kedua ujungnya memiliki luas

Page 5: Perbandingan Nilai Viskositas Air Metode Ketinggian Permukaan Air Dengan Metode Volume Air

penampang yang berbeda.b. Aliran pada pipa lurus

Pada saat fluida bergerak melalui sebuah pipa maka akan

terjadi gesekan antara fluida dan dinding pipa yang

menyebabkan kecepatan aliran fluida pada setiap segmen,

diukur secara konsentris, berbeda beda.

Gambar 2.2 Tanda panah sejajar pada (a) menunjukkan kecepatan alir fluida yang sama besar sedangkan pada (b), kecepatan alir fluida yang bergesekan

dengan dinding pipa cenderung memiliki kecepatan yang lebih rendah.

Perhatikan Gambar 2.2 (a) adalah sistem fluida laminar ideal yang baru

saja kita bahas. Gambar 2.2 (b) menunjukkan representasi aliran fluida laminar

dimana gaya gesek diperhitungkan (aliran Poiseuille) fluida memiliki sifat

kekentalan yang disebut viskositas. Sifat keketanlan itulah yang menyebabkan

munculnya gesekan pada fluida.

Viskositas fluida muncul sebagai manifestasi adanya interaksi

intramolekuler yang muncul pada fluida. Molekul-molekul fluida mempunyai

pergerekan yang cenderung random. Ketika “permukaan” fluida bergesekan

dengan permukaan benda lain, misalnya dinding pipa, maka molekul-molekul

yang bersentuhan langsung dengan dinding pipa akan diperlambat geraknya

karena adanya gesekan. Molekul yang diperlambat tersebut akan memperlambat

molekul pada lapisan yang lebih dalam dan seterusnya.

Efek perlambatan akibat gesekan ini, oleh dinding terhadap molekul dan

oleh molekul terhadap molekul lainnya, semakin ke lapisan yang lebih dalam

efeknya semakin kecil. Hal ini teramati pada kecepatan aliran fluida dimana aliran

fluida pada pusat penampang lebih cepat dibanding aliran fluida pada dinding

pipa..

Aliran fluida terbagi menjadi 3 kategori diantaranya sebagai berikut :

Page 6: Perbandingan Nilai Viskositas Air Metode Ketinggian Permukaan Air Dengan Metode Volume Air

a. Aliran laminer adalah tipe aliran dengan kecepatan rendah sehingga ketika

fluida mengalir seolah-olah terdiri dari bertumpuk-tumpuk lapisan. Jika

kecepatan aliran fluida sangat besar maka sifat laminaritas

fluida akan hilang.

b. Aliran transisi adalah tipe aliran dengan kecepatan sedang sehingga terjadi

transisi antara lain rata (laminer) menuju aliran deras (turbulen).

c. Aliran turbulen adalah tipe aliran dengan kecepatan tinggi sehingga pertikel-

pertikel fluida bergerak dengan lintasan yang tidak teratur dan dapat

mengalami rotasi.. Aliran turbulen mempunyai koefisien gesek yang

lebih tinggi dibandingkan dengan aliran laminar, tingginya koefisien gesek

berpengaruh secara langsung pada besarnya penurunan tekanan dan besarnya

energi yang diperlukan untuk mengalirkan fluida. Sifat turbulensi salah

satunya disebabkan jika aliran fluida mencapai batas

kritisnya. Batas kritis yang dimaksud adalah batas kritis pola

aliran laminar.

Berikut ini adalah persamaan untuk menghitung viskositas :

F=ηA vd

……………………………………………………………..(2.7)

dimana F adalah gaya yang bekerja pada plat (N), η = koefisien viskositas

fluida (Ns/m2), A = luas penampang bidang kontak fluida dan plat (m2), v =

kecepatan pergeseran plat (m/s), d = tebal fluida yangterpresentasi dalam jarak

antar plat (m). Dengan adanya viskostas fluida ini tentu saja menyebabkan energi

fluida tidak sama pada keadaan akhir dan awalnya. Energi yang hilang ini

disebabkan oleh gesekan.

Tabel 2.2 Beberapa Harga Viskositas

Temperatur (0C) Viskositas air (mPa.s)

0 1.8

20 1.0

40 0.85

60 0.60

Page 7: Perbandingan Nilai Viskositas Air Metode Ketinggian Permukaan Air Dengan Metode Volume Air

Tabel 2.2 menunjukan nilai viskositas dari air dengan

temperatur yang berbeda-beda, sehingga secara tidak langsung

nilai viskositas suatu cairan bergantung pada temperaturnya.

Karena temperature dapat menyebabkan perubahan volume

fluida dimana perubahan tersebut berefek pada perubahan

massa jenisnya sehingga semakin besar temperatur suatu cairan

makan nilai viskositasnya semakin kecil, sehingga dapat

disimpulkan bahwa nilai viskositas suatu cairan berbanding

terbalik dengan temperatur cairan tersebut.

Selain itu viskositas air berkurang seiring bertambahnya temperature

karena jarak antar molekul jauh lebih kecil dibandingkan pada gas, sehingga

kohesi sngat kuat. Peningkatan temperatur mengurangi kohesi molekuler dan ini

diwujudkan berupa berkurangnya viskositas fluida.

Dalam pipa lulus aliran fluida berlaku persamaan berikut :

P + ρy + ½ρv2 = konstan ………………………………………………(2.8)

dimana persamaan 2.8 merupakan persamaan Bernoulli, P adalah tekanan pada

fluida (atm), ρ adalah massa jenis fluida dan v adalah kecepatan aliran fluida

(m/s2).

Untuk menentukan apakah suatu aliran laminer, transisi atau turbulen

dapat dipakai bilangan Reynolds. Karakter aliran fluida dinyatakan dengan sebuah

bilangan tak berdimensi yang disebut dengan bilangan Reynolds sebagai berikut:

Re=V D

v ……………………………………………………………….

(2.9)

dimana : Re adalah bilangan Reynolds, V merupakan kecepatan rata-rata

aliran dalam pipa (m/s), D = diameter dalam pipa (m) , v = viscositas kinematis

zat cair (m2/s) . Pada bilangan Reynolds ini terdapat suatu batasan sebagai berikut

Re < 2300 aliran bersifat laminar, Re > 4000 aliran bersifat turbulen dan Re =

2300 - 4000 terdapat daerah turbulen transisi, dimana aliran dapat bersifat laminer

atau turbulen tergantung pada kondisi pipa dan aliran.

2.3 Penurunan tekanan

Page 8: Perbandingan Nilai Viskositas Air Metode Ketinggian Permukaan Air Dengan Metode Volume Air

Penurunan tekanan atau pressure drop merupakan permasalahan yang terjadi pada

suatu aliran pada aliran fluida dalam pipa. Penurunan tekanan disebabkan oleh gesekan

fluida dengan bidang batas. Penurunan tekanan dapat terjadi akibat aliran fluida

mengalami gesekan dengan permukaan saluran dan saat aliran melewati sambungan

pipa, belokan, katup, difusor, dan sebagainya. Besar pressure drop bergantung pada

kecepatan aliran, kekasaran permukaan, panjang pipa dan diameter pipa.

III. Metode

3.1. Alat : gelas ukur 100ml,meteran, pipa kapiler, stopwatch dan jangka sorong

3.2. Bahan : air

3.3. Tempat : laboratoriuum mekanik fisika dasar universitas diponegoro

3.4. Cara kerja :

3.4.1 Metode ketinggian permukaan air :

1. Siapkan alat dan bahan yang ditunjukan pada Gambar 3.1 (a),

2. Kosongkan buret dari air dengan membuka kran yang ditunjukan pada

Gambar 3.1 (b),

3. Tutup kran dan isi buret dengan air dengan ketinggian tertentu (h0) lalu

ukur dengan meteran yang ditunjukan pada Gambar 3.1 (c),

4. Buka kran selama 10 detik dan tutup kembali kran, lalu ukur

ketinggian airnya (h10) yang ditunjukan pada Gambar 3.1 (d),

5. Ulangi percobaan tersebut sampai 110 detik.

Berikut ini adalah Gambar 3.1 percobaan penentuan viskositas air

dengan metode ketinggian permukaan air.

Page 9: Perbandingan Nilai Viskositas Air Metode Ketinggian Permukaan Air Dengan Metode Volume Air

(a) (b)

(c) (d)

Gambar 3.1 Percobaan dengan metode ketinggian permukaan air

3.4.2 Metode volume air :

1. Siapkan alat dan bahan,

2. Tutup kran dan isi buret dengan air dengan volume tertentu (V0),

3. Buka kran selama 10 detik dantutup kembali kran, lalu ukur volume

airnya (V10),

4. Ulangi percobaan tersebut sampai 110 detik.

Untuk pengambilan data pada metode volum air bersamaan dengan

pengambilan data pada metode ketinggian permukaan air.

3.5 Skema alat aliran air dalam pipa kapiler

Berikut ini adalah Gambar 3.2 skema alat aliran air dalam pipa kapiler :

Gambar 3.2 Skema alat aliran air dalam pipa kapiler

IV. Hasil

4.1 Data percobaan

Tabel 4.1 Data percobaan aliran air dalam pipa kapiler

Page 10: Perbandingan Nilai Viskositas Air Metode Ketinggian Permukaan Air Dengan Metode Volume Air

t (sekon)Metode ketinggian permukaan air dan Metode volum airvertikal 7.98 cm horizontal 8.60 cm

h (cm) V (ml) h (cm) V (ml)0 75 100 66.6 10010 68.5 90.4 62.6 93.820 63 79.4 60 88.430 57.6 68.8 56.4 80.440 53.4 60 52.1 7350 47.5 51 48.6 65.260 43.8 42.8 44.7 5870 40.3 35.4 41.8 52.880 35.8 27.8 38.8 45.890 31.6 20.6 34.6 39.2100 29 13.6 31.6 33.6110 25 7.4 30.2 26

Tabel 4.1 menunjukan data hasil percobaan aliran air dalam pipa kapiler dengan

diameter buret sebesar 0.0153 m, diameter pipa kapiler sebesar 0.1 cm.

4.2 Hasil perhitungan koefisien viskositas air

4.2.1 metode ketinggian permukaan air

a. Pipa vertikal 7.98 cm

Gambar 4.2 Grafik gradient untuk mencari λ±∆λ

Dari grafik pada Gambar 4.2 didapatkan hasil

λ ± ∆ λ=9.8 10−3± 1.0 10−4 s−1, dari hasil perhitungan λ didapatkan ( t 1/2¿waktu

paruh pemerosotan eksponensial aliran air dalam pipa kapiler vertikal 7.98 cm

sebesar 71 sekon dan koefisien viskositas air pada suhu 260C sebesar

1.67 10−3 Ns

m2 .

b. Pipa horizontal 8.60 cm

Page 11: Perbandingan Nilai Viskositas Air Metode Ketinggian Permukaan Air Dengan Metode Volume Air

Gambar 4.3 Grafik gradient untuk mencari λ±∆λ

Dari grafik pada Gambar 4.3 didapatkan hasil

λ ± ∆ λ=2.15 10−2 ± 1.5510−3 s−1, dari hasil perhitungan λ didapatkan ( t 1/2¿waktu

paruh pemerosotan eksponensial aliran air dalam pipa kapiler horizontal 8.60 cm

sebesar 32.2 sekon dan koefisien viskositas air pada suhu 260C sebesar

7.08 10−4 Ns

m2.

4.2.2 Metode volum air

a. Pipa vertikal 7.98 cm

Gambar 4.4 Grafik gradient untuk mencari λ±∆λ

Dari grafik pada Gambar 4.4 didapatkan hasil

λ ± ∆ λ=7.5 10−3 ± 1.510−3 s−1, dari hasil perhitungan λ didapatkan ( t 12

¿waktu

paruh pemerosotan eksponensial aliran air dalam pipa kapiler vertikal 7.98 cm

sebesar 92.4 sekon dan koefisien viskositas air pada suhu 260C sebesar

2.18 10−3 Ns

m2.

Page 12: Perbandingan Nilai Viskositas Air Metode Ketinggian Permukaan Air Dengan Metode Volume Air

b. Pipa horizontal 8.60 cm

Gambar 4.5 Grafik gradient untuk mencari λ±∆λ

Dari grafik pada Gambar 4.5 didapatkan hasil

λ ± ∆ λ=λ ± ∆ λ=1.18 10−2± 210−4 s−1, dari hasil perhitungan λ didapatkan ( t 1/2¿

waktu paruh pemerosotan eksponensial aliran air dalam pipa kapiler horizontal

8.6 cm sebesar 58.7 sekon dan koefisien viskositas air pada suhu 260C sebesar

1.30 10−3 Ns

m2.

4.3 Pembahasan

Ketika air masuk ke dalam buret maka fluida akan berubah bentuk sesuai

ruangnya akibat adanya gravitasi bumi dan tekanan maka ketika kran di buka air akan

mengalir ke bawah. Ketika air melewati sambungan dari buret ke pipa kapiler maka

terjadi penurunan tekanan. Pada posisi pipa kapiler horizontal, aliran air akan melewati

belokan dari buret vertikal menuju pipa kapiler horizontal, sehingga mengakibatkan maka

penurunan tekanan semakin besar. Jika penurunan tekanan air semakin besar maka akan

semakin besar pula kecepatan aliran air.

Bila ditinjau dari posisi pipa kapiler dari metode ketinggian permukaan air

didapatkan hasil sebagai berikut waktu paruh pemerosotan eksponensial aliran air dalam

pipa kapiler vertikal 7.98 cm sebesar 71 sekon dan koefisien viskositas air pada suhu

260C sebesar 1.67 10−3 Ns

m2atau1.67 mPa sedangkan waktu paruh pemerosotan

eksponensial aliran air dalam pipa kapiler horizontal 8.60 cm sebesar 32.2 sekon dan

koefisien viskositas air pada suhu 260C sebesar 0.708 mPa .Dari hasil tersebut dapat hasil

Page 13: Perbandingan Nilai Viskositas Air Metode Ketinggian Permukaan Air Dengan Metode Volume Air

yang berbeda waktu pemerosotan eksponensial aliran air dalam pipa kapiler vertikal 7.98

cm dan pipa kapiler horizontal 8.60 cm, hal ini disebabkan karena beberapa faktor yaitu

posisi pipa kapiler, pada posisi vertikal akan memiliki waktu paruh yang lebih besar di

bandingkan dengan posisi horizontal, karena pada posisi horizontal penurunan

tekanannya yang besar, jenis aliran air yang laminar dan lintasan aliran air yang vertikal

menyebabkan kecepatan aliran air semakin meningkat hal ini mengakibatkan waktu

pemerosotan eksponensial aliran air yang besar selain itu waktu pemerosotan

eksponensial aliran air juga dipengaruhi oleh diameter pipa, semakin kecil diameter pipa

menyebabkan debit air yang keluar semakin sedikit sehingga menyebabkan waktu

pemerosotan eksponensial aliran air semakin kecil.

Bila ditinjau dari metode ketinggian permukaan air dan metode volum didapatkan

hasilnya adalah sebagai berikut dari metode ketinggian permukaan air didapatkan hasil

λ ± ∆ λ=9.8 10−3± 1.0 10−4 s−1, dari hasil perhitungan λ didapatkan ( t 1/2¿waktu paruh

pemerosotan eksponensial aliran air dalam pipa kapiler vertikal 7.98 cm sebesar 71 sekon

dan koefisien viskositas air pada suhu 260C sebesar 1.67 10−3 Ns

m2 sedangkan dari

metode volum air didapatkan hasil λ ± ∆ λ=7.5 10−3 ± 1.510−3 s−1, dari hasil perhitungan λ

didapatkan ( t 1/2¿waktu paruh pemerosotan eksponensial aliran air dalam pipa kapiler

vertikal 7.98 cm sebesar 92.4 sekon dan koefisien viskositas air pada suhu 260C sebesar

2.18 10−3 Ns

m2. Bila ditinjau dari nilai viskositas air direferensi pada suhu 260C sebesar

0.955 mPa dari kedua metode, metode ketinggian permukaan air mempunyai error

sebesar 74.9 % dan metode volum air mempunyai error sebesar 128 %. Terjadi kesalahan

yang sangat besar di kedua metode, tapi dari hasil yang diperoleh metode ketinggian

permukaan air lebih baik dari pada metode volum.

V. Kesimpulan

Nilai viskositas air direferensi pada suhu 260C sebesar 0.955 mPa dari kedua metode,

metode ketinggian permukaan air mempunyai error sebesar 74.9 % dan metode volum air

mempunyai error sebesar 128 %. Terjadi kesalahan yang sangat besar di kedua metode, tapi dari

hasil yang diperoleh metode ketinggian permukaan air lebih baik dari pada metode volum. dan

Page 14: Perbandingan Nilai Viskositas Air Metode Ketinggian Permukaan Air Dengan Metode Volume Air

membandingkan hasil waktu paruh pemerosotan eksponensial aliran air pada metode ketinggian

permukaan air yang ditinjau dari posisi pipa kapiler.

Dari hasil tersebut dapat hasil yang berbeda waktu pemerosotan eksponensial aliran air

dalam pipa kapiler vertikal 7.98 cm dan pipa kapiler horizontal 8.60 cm yaitu waktu pemerosotan

eksponensial aliran air pipa kapiler vertikal lebih cepat dibandingkan pipa kapiler horizontal.

Faktor yang mempengaruhi waktu pemerosotan eksponensial aliran air yaitu posisi pipa kapiler,

jenis aliran air yang laminar, lintasan aliran air, diameter pipa.

VI. Daftar PustakaBasri.2011.ANALISIS PENGARUH LAJU ALIRAN MASSA TERHADAP KOEFISIEN

PERPINDAHAN PANAS RATA-RATA PADA PIPA KAPILER DI MESIN REFRIGERASI FOCUS 808. Jurnal Mekanikal. Vol. 2 No. 1: Januari 2011: 16 – 22.

Maulida, R.H. dan Erika Rani.2010.Analisis karakteristik pengaruh suhu dan kontaminan terhadap viskositas oli menggunakan rotary viscometer. Jurnal Neutrino.Vol.3 No.1 Oktober 2010.

Muhajir,K.2011.Pengaruh Viskositas terhadap Aliran Fluida Gas-Cair melalui Pipa Vertikal dengan Perangkat Lunak Ansys Fluent 13.0. Jurnal Kompetensi Teknik Vol. 3, No. 1, November 2011.

Salimin.2009.PENGARUH PERUBAHAN ALIRAN TERHADAP KOEFISIEN KERUGIAN. DINAMIKA Jurnal Ilmiah Teknik Mesin. Vol. 1, No. 1, November 2009.

Zemansky, Sears. 1962. Fisika Untuk Universitas 1 Mekanika. Panas. Bunyi. Penerbit Bina Cipta: Bandung.

VII. Lampiran1 metode ketinggian permukaan air

∆ h ∆ t

Q=∆ V∆ t

=AΔ hΔt

=r 4 ∆ p π8 L η

Δ h= r4 ∆ p π Δt8 L η A

Δ p=ρgh

Δ h= r4 ρ g h π Δ t8 Lη A

dh=−λhdth=h0 e− λt

a. Pipa vertikal 7.98 cm

Page 15: Perbandingan Nilai Viskositas Air Metode Ketinggian Permukaan Air Dengan Metode Volume Air

λ=0.0098 s−1 → Δ λ=¿

λ ± ∆ λ=9.8 10−3± 1.0 10−4 s−1

t 1/2=ln 2

λ= 0.693

9.8 10−3=71 sekon

λ= r4 πρg8 A L η

η= r4 πρg8 A L λ

=( 0.001

2 )4

3.1410009.8

8(3.14 ( 0.01532 )

2)0.07980.0098

=1.6710−3 Ns

m2 =1.6710−2 poise pada suhu 260 C

b. Pipa horizontal 8.60 cmλ=0.0215 s−1 →Δ λ=¿

λ ± ∆ λ=2.15 10−2 ± 1.5510−3 s−1

t 1/2=ln 2

λ= 0.693

2.15 10−2=32.2 sekon

λ= r4 ρg π8 L A η

η= r4 ρg π8 L A λ

=( 0.001

2 )4

1000 9.8 3.14

80.086 3.14 ( 0.01532 )

2

0.0215=7.0810−4 s

m2=7.08 10−3 poise pada suhu260 C

2 Metode volum air∆ h ∆ t

Q=∆ V∆ t

=AΔ hΔt

=r 4 ∆ pπ8 L η

Δ h= r4 ∆ p π Δt8 L η A

Δ p=ρgh

Δ h= r4 ρ g h π Δ t8 Lη A

ΔVA

= r4 ρ g h π Δt8 L η A

ΔV = r4 ρ gV Δt8 L η R2

dV =−λVdt

Page 16: Perbandingan Nilai Viskositas Air Metode Ketinggian Permukaan Air Dengan Metode Volume Air

V=V 0 e−λt

a. Pipa vertikal 7.98 cmλ=0.0075 s−1 →Δ λ=¿

λ ± ∆ λ=7.5 10−3 ± 1.510−3 s−1

t 1/2=ln 2

λ= 0.693

7.5 10−3=92.4 sekon

λ= r4 ρg8 L R2 η

η= r4 ρg8 L R2 λ

=( 0.001

2 )4

1000 9.8

8 0.0798( 0.01532 )

2

0.0075=2.18 10−3 N

sm2 =2.18 10−2 poise pada suhu260 C .

b. Pipa horizontal 8.60 cmλ=0.0118 s−1

Δ λ=¿

λ ± ∆ λ=1.18 10−2 ± 210−4 s−1

t 1/2=ln 2

λ= 0.693

1.18 10−2=58.7 sekon

λ= r4 ρg8 L R2 η

η= r4 ρg8 L R2 λ

=( 0.001

2 )4

1000 9.8

8 0.086( 0.01532 )

2

0.0118=1.3010−3 N

sm2=1.30 10−2 poise pada suhu260C