Muhammad Nabiel Ilham

Muhammad Nabiel Ilham 2106727960

Mekanika Fluida - 02

Komponen Nilai: 1. Value (adab) 2. Knowledge (faham: konsep dan teori) 3. Keterampilan (trampil dalam menerapkan konsep, hands on, dan analytical skill)

Minggu 2 (Pert. 2)

MANOMETER 1. Faktor apa saja yang mempengaruhi keakuratan pengukuran manometer? - Masa Jenis Fluida Masa jenis sangat mempengaruhi dalam pengukuran ini, seperti jika masa jenisnya terlalu rendah maka perbedaan tekanannya tidak mampu terbaca dengan akurat. - Suhu - Gravitasi Gaya gravitasi disini mampu mempengaruhi tinggi fluida jadi tekanan yg diukur akan berbeda. - Tekanan Udara Perubahan tekanan udara mampu mempengaruhi kolom fluida untuk naik atau turun, maka akan terjadi ketidakakuratan dalam pengukuran. - Desain Faktor-faktor seperti diameter tabung dan bentuk tabung dapat memengaruhi pengukuran. - Kalibrasi - Human Error

2. How can a manometer be used to measure the pressure drop across a pipe or valve?

A manometer can be used to measure the pressure drop across a pipe or valve by comparing the pressure of the fluid before and after the pipe or valve. Here are the steps:

First, connect the manometer to the pipe or valve in question. Make sure that the manometer is connected so that the fluid flows through it. Take a measurement of the pressure before the fluid passes through the pipe or valve. This can be done by reading the height of the fluid column in the manometer. Next, take a measurement of the pressure after the fluid has passed through the pipe or valve. This can also be done by reading the height of the fluid column in the manometer. The pressure drop across the pipe or valve can then be calculated by subtracting the second measurement from the first measurement. If the manometer measures pressure in units of length, such as inches or millimeters of mercury, then the pressure drop can be converted to pressure units, such as pounds per square inch or pascals, using the appropriate conversion factor. The pressure drop measurement can be used to evaluate the performance of the pipe or valve, such as determining if it is restricting flow too much or causing excessive pressure drop. It is important to note that the accuracy of the pressure drop measurement depends on several factors, such as the accuracy of the manometer calibration, the fluid density, and the temperature. Therefore, it is important to ensure that these factors are accounted for when taking the measurements.

MINGGU 3 (Pertemuan 1)

TUGAS 1

1. Jelaskan mekanisme kerja manometer analog!

Manometer analog adalah alat pengukur tekanan yang bekerja berdasarkan perbedaan tinggi kolom fluida pada sebuah pipa U atau tabung yang diisi dengan fluida. Mekanisme kerja manometer analog dapat dijelaskan sebagai berikut:

- Pada awal penggunaan, kedua ujung manometer harus dalam keadaan kosong dan bebas udara. Kemudian, salah satu ujung dimasukkan ke dalam sistem atau objek yang ingin diukur tekanannya.

- Tekanan fluida pada ujung yang dimasukkan akan mendorong fluida di dalam manometer untuk bergerak ke arah yang lebih rendah di bagian pipa U. Di sisi lain, fluida di sisi lain manometer yang terbuka ke atmosfer akan tetap berada pada tinggi yang sama dengan tinggi fluida atmosfer.

- Perbedaan tinggi kolom fluida antara kedua sisi manometer akan memberikan informasi tentang tekanan relatif pada kedua sisi. Semakin tinggi perbedaan tinggi kolom fluida, semakin besar tekanan pada ujung yang dimasukkan ke dalam sistem.

- Skala manometer akan menunjukkan tinggi kolom fluida dalam satuan tekanan yang diinginkan, seperti psi, kPa, atau mmHg. Untuk membaca hasil pengukuran, pembacaan diambil pada titik di mana tinggi kolom fluida terendah berada pada skala.

- Setelah penggunaan, manometer harus dihapus udaranya dengan memiringkan pipa U agar cairan di dalamnya bergerak ke bawah, lalu kedua ujung dibuka untuk memastikan tidak ada udara yang tertinggal di dalamnya.

2. Jelaskan mekanisme kerja manometer pipa u!

Manometer sederhana ini terdiri dari selang yang dirangkai seperti huruf u dan dipasang dgn penjepit agar menempel dengan kuat. Lalu ada penggaris untuk mengetahui ketinggian yang didapatkan dari tekanan yang diukur. Untuk mekanismenya selang tersebut diisi air sampai di titik batas nol nya (agar mengetahui bahwa tekanannya sama) serta masing ujung - ujungnya terhubung dengan udara luar. Lalu untuk memulai, selang diujung kanan dihubungkan dengan pemasok tekanannya. Kemudian nyalakan alaynya dan akan terlihat kenaikan tinggi air, serta untuk mengubah tekanannya bisa dengan memutar katup sehingga terlihat kenaikan air menjadi lebih tinggi.

3. Tuliskan hasil pengukuran P1, P2, dan P2 (ketika menggunakan manometer tipe U)

- P1 (awal) = 10 milibar, P1 (akhir) = 8,5 milibar - P2 = 1,5 milibar, P2 (akhir) = 1,2 milibar

4. Faktor apa yang mempengaruhi tinggi rendahnya tekanan

- Kecepatan aliran fluida: Semakin cepat aliran fluida, maka semakin tinggi tekanan pada manometer. Hal ini terjadi karena kecepatan aliran fluida meningkatkan gaya kinetik dan tekanan dinamis.

- Kepadatan fluida: Kepadatan fluida berpengaruh terhadap tekanan yang dihasilkan oleh fluida. Semakin padat fluida, semakin besar tekanannya.

- Tinggi fluida di dalam manometer: Tinggi fluida di dalam manometer juga mempengaruhi tekanan yang diukur. Semakin tinggi kolom fluida pada manometer, semakin besar tekanannya.

- Gravitasi: Gravitasi juga mempengaruhi tekanan pada manometer karena tekanan fluida dipengaruhi oleh berat fluida tersebut. Semakin kuat gravitasi, semakin besar tekanan yang dihasilkan.

- Luas penampang pipa U manometer: Semakin besar luas penampang pipa U, semakin besar tekanan yang dapat diukur oleh manometer.

- Jenis fluida: Jenis fluida juga mempengaruhi tekanan pada manometer karena setiap fluida memiliki kepadatan yang berbeda-beda. Sebagai contoh, tekanan pada manometer yang diisi dengan air akan berbeda dengan manometer yang diisi dengan minyak atau gas.

- Tekanan atmosfer: Tekanan atmosfer juga mempengaruhi tekanan pada manometer. Pada manometer yang terbuka ke atmosfer, tekanan atmosfer akan menyebabkan fluida di sisi terbuka pipa U manometer tetap pada tinggi yang sama dengan tinggi fluida atmosfer.

Hal ini sesuai dengan rumusnya juga, yaitu P = ρgh

5. Tuliskan satuan yang ada pada manometer tersebut dan konversi ke dalam satuan SI

Mengubah satuan tekanan milibar menjadi pascal (merupakan satuan SI). - P1 (awal) = 10 milibar = 1000 pascal, P1 (akhir) = 8,5 milibar = 850 pascal - P2 (awal) = 1,5 milibar = 150 pascal, P2 (akhir) = 1,2 milibar = 120 pasca;

CONTOH SOAL: Nabiel Ilham manometer pipa u diisi dengan minyak yang massa jenisnha 0,8 g/cm3. Tinggi fluida di salah satu bagian tabung adalah 60cm sedangkan di bagian tabung lainnya 25 cm. Hitunglah tekanan gas tersebut dalam satuan Pa.

CHATGPT Langkah-langkah penyelesaian:

Tentukan perbedaan tinggi fluida antara kedua bagian tabung manometer. Δh = h1 - h2 = 60 cm - 25 cm = 35 cm Konversi perbedaan tinggi fluida dalam satuan cm menjadi satuan m. Δh = 35 cm × 0.01 m/cm = 0.35 m Hitung tekanan gas dengan menggunakan rumus: P = ρgh di mana: P = tekanan gas yang diukur ρ = massa jenis fluida (minyak) dalam kg/m3 g = percepatan gravitasi (9.81 m/s2) h = perbedaan tinggi fluida dalam m Pertama-tama, kita harus mengkonversi massa jenis minyak dari g/cm3 menjadi kg/m3. ρ = 0.8 g/cm3 × 1000 kg/m3/1 g/cm3 = 800 kg/m3 Selanjutnya, kita dapat menghitung tekanan gas. P = 800 kg/m3 × 9.81 m/s2 × 0.35 m = 2748 Pa