BAB IFLUIDA STATIS Tujuan PercobaanMengukur Densitas Suatu BendaMembuktikan Adanya Perbedaan Tekanan Sesuai dengan Ketinggian Fluida DiamMembuktikan Tidak Adanya Perbedaan Tekanan Pada Permukaan Fluida DiamMembuktikan Adanya Beda Tekan Antara Dua Jenis Fluida Yang Berbeda Bejana Yang SamaMembuktikan Bahwa Dengan Fluida Yangn Sama Tetapi Pada Bejana Yang Berbeda Maka Dihasilkan Tekanan Yang Sama

Tinjauan Pustakaaliran dan perilaku fluida sangat penting dalam banyak pengerjaan rekayasa proses. fluida dapat didefinisikan sebagai zat yang tidak secara permanen menolak benturan, sehingga, akan berubah bentuknya mengikuti wadah, dalam laporan ini ini gas, cairan, dan uap dianggap memiliki karakteristik fluida

dalam proses industri, banyak bahan dalam bentuk cairan dan harus disimpan, ditangani, dipompa, dan diproses, sehingga perlu agar kita menjadi dengan prinsip-prinsip yang mengatur aliran fluida dan juga mengerti peralatan yang digunakan bersamanya, fluida umum ditemui meliputi air, udara, CO2, minyak, bubur, dan sirup kentalfluida sebuah dapat dipengaruhi oleh perubahan tekanan, itu dikatakan fluida inkompresibel, sebagian besar cairan adalah inkompresibel. gas dianggap fluida kompresibel seperti semua materi fisik, fluida terdiri dari sejumlah besar molekul per satuan volume. teori seperti teori kinetik gas mekanika statistik memperlakukan gerakan molekul dalam hal kelompok statistik dan tidak dalam bentuk molekul individual . di bidang teknik kita lebih berkonsentrasi skala besar massal atau perilaku makroskopik dari cairan bukan dengan perilaku mikroskopis per molekuldalam transfer momentum kita memperlakukan cairan sebagai sesuatu yang kontinu ini berlaku ketika volume terkecil fluida berisi sejumlah cukup besar dari molekul sehingga rata-rata statistik dapat dihitung dan sifat makroskopik dari cairan seperti kepadatan, tekanan, dan sebagainya, bervariasi dengan baik dan terus menerus dari titik ke titik.studi transfer momentum, dan mekanika fluida seperti yang sering disebut, dapat dibagi menjadi dua cabang: fluida statis, yaitu fluida saat diam dan fluid dinamis, atau fluida bergerak, dalam laporan ini hanya akan membahas mengenai fluida statis Gaya, satuan dan dimensi

dalam fluida statis salah satu variabel penting adalah tekanan dalam fluida terhadap dinding wadah. juga tekanan ada pada setiap titik dalam volume fluida. untuk memahami tekanan, yang didefinisikan sebagai gaya yang diberikan per satuan luas, kita harus terlebih dahulu membahas hukum dasar newton . persamaan ini untuk menghitung gaya yang diberikan oleh massa di bawah pengaruh gravitasi

F= Gaya (N)M= massa (kg)G = konstanta gravitasi (m/s2)Gc= faktor konversi graviasi (lbm.ft/lbf.s2)di mana dalam satuan SI F adalah gaya yang diberikan dalam newton N (Kg.m/s2), dimana m adalah massa dalam Kg, dan g konstanta gravitasi, 980,665 cm/s2. dalam satuan English, F difinisikan dalam lbf, m dalam lbm, gc adalah 32,1740 ft/s2, dan gc (faktor konversi gavitasi) 32.174 lbm.ft/lbf.s2. Tekanan di dalam fluida

Persamaan dalam gambar 1.1 telah memperlihatkan gaya yang diberikan oleh massa di bawah pengaruh gravitasi, gaya yang diberikan oleh massa fluida pada area pendukung gaya/satuan luas (tekanan) juga mengikuti persamaan ini.

Gambar 1.q Tekanan di fluida statis pada gambar 1.1 kolom statis cairan dengan tinggi h2 m dan konstan luas penampang A M2, dimana, A=A0=A1=A2 ini menunjukan, tekanan atmosfer di atas fluida adalah. Yaitu P0 N/m2, ini bisa jadi tekanan atmosfer di atas cairan. cairan pada setiap titik, mengatakan h1 harus mendukung semua fluida di atasnya. dapat ditunjukkan bahwa gaya pada suatu titik tertentu di non-bergerak atau fluida statis harus sama di sepanjang titik dengan ketinggian yang sama. misalnya pada h1 m dari atas, tekanan adalah sama di semua titik yang ditunjukkan pada luas penampang bagian A1. Dimana tekanan P didefinisikan sebagai gaya/bagian penampang N/m2 atau paPersamaan diatasmenyatakan bahwa tekananpberbanding terbalik dengan luas permukaan bidang tempat gaya bekerja. Jadi, untuk besar gaya yang sama, luas bidang yang kecil akan mendapatkan tekanan yang lebih besar daripada luas bidang yang besar.Tekanan Hidrostatis adalah tekanan yang terjadi di bawah air. Tekananhidrostatis disebabkan oleh fluida tak bergerak. Tekanan hidrostatis yang dialami oleh suatu titik di dalam fluida diakibatkan oleh gaya berat fluida yang berada di atas titik tersebut.Jika besarnya tekanan hidrostatis pada dasar tabung adalahp, menurut konsep tekanan, besarnyapdapat dihitung dari perbandingan antara gaya berat fluida (F) dan luas permukaan bejana (A)

P= Tekanan (N/m2)F= Gaya (N)A= luas permukaan (m2)Gaya berat fluida merupakan perkalian antara massa fluida dengan percepatan gravitasi Bumi, ditulis

P = Tekanan ( N/M2)M= massa (kg)G= percepatan gravitasi (m/s2)A = luas Permukaan (m2)Oleh karenam= V, persamaan tekanan oleh fluida dituliskan sebagaip = Vg / A = massa jenis fluida (kg/m3),g = percepatan gravitasi (m/s2), danh = kedalaman titik dari permukaan fluida (m).V= Volume bejana (m3)Volume fluida di dalam bejana merupakan hasil perkalian antara luas permukaan bejana (A) dan tinggi fluida dalam bejana (h). Oleh karena itu, persamaan tekanan di dasar bejana akibat fluida setinggihdapat dituliskan menjadiP = (Ah) g / A = h g

Jika tekanan hidrostatis dilambangkan denganph, persamaannya dituliskan sebagai berikut.Ph=p.g.hPh = tekanan hidrostatis (N/m2), = massa jenis fluida (kg/m3),g = percepatan gravitasi (m/s2), danh = kedalaman titik dari permukaan fluida (m).Semakin tinggi dari permukaan Bumi, tekanan udara akan semakin berkurang. Sebaliknya, semakin dalam Anda menyelam dari permukaan laut atau danau, tekanan hidrostatis akan semakin bertambah. Mengapa demikian? Hal tersebut disebabkan oleh gaya berat yang dihasilkan oleh udara dan zat cair. Anda telah mengetahui bahwa lapisan udara akan semakin tipis seiring bertambahnya ketinggian dari permukaan Bumi sehingga tekanan udara akan berkurang jika ketinggian bertambah. Adapun untuk zat cair, massanya akan semakin besar seiring dengan bertambahnya kedalaman. Oleh karena itu, tekanan hidrostatis akan bertambah jika kedalaman bertambah.Massa Jenis.Setiap fluida memiliki massa jenis yang berbeda untuk itu kita perlu untuk mengetahui cara menghitung massa masing-masing fluida. Dalam Fisika, ukuran kepadatan (densitas) benda homogen disebut massa jenis, yaitu massa per satuan volume. Jadi massa jenis adalah pengukuranmassasetiap satuanvolumebenda. Semakin tinggi massa jenis suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap volumenya. Massa jenis rata-rata setiap benda merupakan total massa dibagi dengan total volumenya. Sebuah benda yang memiliki massa jenis lebih tinggi (misalnyabesi) akan memiliki volume yang lebih rendah daripada benda bermassa sama yang memiliki massa jenis lebih rendah (misalnyaair). SatuanSImassa jenis adalahkilogrampermeterkubik (kgm-3).Massa jenis berfungsi untuk menentukan zat. Setiap zat memiliki massa jenis yang berbeda. Dan satu zat berapapun massanya berapapun volumenya akan memiliki massa jenis yang sama. Secara matematis, massa jenis dituliskan sebagai berikut.

= m / V dengan:m= massa (kg atau g), V= volume (m3atau cm3), dan = massa jenis (kg/m3atau g/cm3)

Nilai-nilai Property Secara TeoriSecara teori didapat nilai-nilai dari bejana dan minyak goreng sebagai berikut:

Densitas Liquid softener ()= 0,994 gr/cm3Tinggi bejana (h)= 3,8 cmGravitasi (g)= 980,665 cm/s2Luas permukaan bejana (A)= r2 = (3,14) (12) =3,14 cm2Massa bejana kosong (m.kos)= 10,50 grAlat dan BahanAlat yang digunakan:

Bejana (berupa Botol kaca)PenggarisTimbangan

Bahan yang digunakan:

Liquid deterjen (kelapa sawit)Syrup

Prosedur PercobaanMengukur densitas suatu benda

Menimbang piknometer 25 mlMemasukkan fluida kedalam piknometer 25 dan menutupnyaMenimbang piknometer yang sudah diisi fluida

Membuktikan adanya perbedaan tekanan sesuai dengna ketinggian fluida diam

Mengukur ketinggian yang berbeda pada fuida diamMencari beda tekanan pada fluida diam

Membuktikan tidak adanya perbedaan tekanan pada permukaan fluida diam

Melakukan pengamatan pada beberapa bagian permukaan fluida diam

Membuktikan adanya beda tekanan antara dua jenis fluida yang berbeda pada bejana yang sama

Mengukur densitas masing-masin fluida yang berbedaMengukur perbedaan tekanan fluida yang berbeda pada ketinggian yang berbeda

Membuktikan bahwa dengan fluida yang yang sama tetapi pada bejana yang berbeda maka dihasilkan tekanan yang sama

Fluida diletakan pada bejana yang berbedaMengukur densitas masing-masing fluida yang sama pada bejana yang berbedaMengukur tekana fluida yang sama pada bejana yang berbeda

Data PengamatanTabel 1.6.1. Data Perhitingan Massa Jenis

No.Jenis fluidaBerat piknometer koosngBerat pikno + fluida1Liquid softener23,30 g48,25 gTabel 1.6.2. Data Penentuan Massa, Tinggi dan Diameter Bejana Pada Bejana Yang Sama No.Jenis fluidaLuas permukaan bejanaTinggi fluidaMassa Bejana

KosongIsi1Liquid softener3,14 cm1,9 cm10,50 g17,55 g2Liquid softener3,14 cm3,8 cm10,50 g22,76 gTabel 1.6.3 Data Penentuan Massa, Tinggi dan Diameter Bejana Pada Bejana Yang BerbedaNo.Jenis fluidaLuas premukaan bejana Tinggi fluidaMassa Bejana

KosongIsi1Liquid softener28,26 cm2.3 cm45,28 g156,97 g

\ApendiksMenetukan densitas suatu fluida

Perhitungan secara praktek

g/cm3jadi, nilai densitas dari liquid softener adalah 0,998 g/cm3Perhitungan secara teori

g/cm3jadi, nilai densitas dari liquid softener adalah 0,994 g/cm3Membuktikan perbedaan tekanan sesuai dengan perbedaan ketinggian

Perhitungan secara praktek

P1= h1 g= 0,998 g/cm3 1,9 cm 980,665 cm/s2= 1858,276 g/cm3P2= h2 g= 0,998 g/cm3 3,8 cm 980,665 cm/s2= 3716,522 g/cm3

= (37,16522 18,58276) = 0,03 m 9,8066 m/s2 915 kg/m3 = 1858,246 g/cm3 Jadi, perbedaan nilai tekanan fluida liquid softener pada ketinggian yang berbeda adalah 1858,246 g/cm3

Perhitungan secara teori

P1= h1 g= 0,994 g/cm3 1,9 cm 980,665 cm/s2= 1852,083 g/cm3P2= h2 g= 0,994 g/cm3 3,8 cm 980,665 cm/s2= 3704,167 g/cm3

= (3704,167 1852,083) = 1858,084 g/cm3Jadi, perbedaan nilai tekanan fluida liquid softener pada ketinggian yang berbeda adalah 1858,084 g/cm3Menetukan tekanan antara 2 fluida yang berbeda pada bejana yang sama

Perhitungan secara praktek

Menentukan besarnya gaya pada bejana Liquid softener deterjen

PLiquid softener= h g= 0,994 g/cm3 3,8 cm 980,665 cm/s2= 1852,083 g/cm3Menentukan besarnya gaya pada bejana Liquid softener deterjen

Psirup= h g= 1,3 g/cm3 3,8 cm 980,665 cm/s2= 4844,485 g/cm3Jadi, nilai tekanan pada bejana yang sama namun menggunakan fluida yang berbeda yaitu sebesar 1852,0823 g/cm3 untuk liquid softener dan 4844,485 g/cm3 untuk sirup

Menentukan tekanan pada fluida yang sama pada bejana yang berbeda

Perhitungan secara praktek

Menentukan besarnya gaya pada bejana2 Liquid deterjen deterjen

F= massa bejana yang berisi liquid deterjen g= 12,21 gr 988,0665 cm/s2= 12064,291 gr. m/s2Menentukan tekanan pada permukaan bejanaP

Menentukan besarnya gaya pada bejana2 Liquid deterjen deterjen

F= massa bejana yang berisi sirup g= 111,69 gr 988,0665 cm/s2= 110357,14738 gr. cm/s2Menentukan tekanan pada permukaan bejana

P= 3905,06537 gr/cm.s2

PembahasanDensitas suatu fluida dapat diukur dengan membadingkan massa fluida terhadap volumenya. Dari hasil praktikum didapatkan densitas Liquid softener sebesar 0,998 g/cm3. Hasil yang diperoleh dari praktikum berbeda dengan teori, densitas liquid softener berdasarkan teori sebesar 0,994 g/cm3. Adanya perbedaan hasil yang diperoleh dari teori dan praktikum disebabkan, antara lain pembulatan angka pada saat perhitungan dan penimbangan yang kurang akurat.

Tekanan pada fluida bergantung pada ketinggian fluida diam, tekanan suatu fluida akan berbeda sesuai dengan ketinggian fluida tersebut. Semakin tinggi fluida maka semakin besar tekanannya. Hal ini terbukti dari hasil praktikum, dimana tekanan pada ketinggian 1,9 cm diperoleh sebesar 1858,276 g/cm3 sedangkan tekanan yang diperoleh pada ketinggian fluida 3, cm adalah 3716,522 g/cm3. Beda tekan pada ketinggian yang berbeda dari hasil praktikum yaitu 1858,246 g/cm3, sedangkan hasil berdasarkan teori sebesar 1858,084 g/cm3dengan selisih antara hasil prakikum dan teori sebesar 0,00162 g/cm3

Perbedaan hasil praktek dan teori disebabkan, antara lain perbedaan kerapatan/densitas () antara teori dan densitas praktek serta penimbangan yang kurang akurat.

Kerapatan fulida memberikan pengaruh terhadap perbedaan tekanan. Densitas dua jenis fluida yang berbeda akan menimbulkan tekanan yang berbeda pada bejana yang sama. Hal ini terbukti dari hasil praktikum tekanan fluida liquid softener pada bejana dengan ketinggian 3,8 cm diperoleh sebesar . Sedangkan tekanan fluida sirup pada bejana yang sama dengan ketinggian yang sama diperoleh sebesar 4844,485 gr/cm.s2.

Tekanan fluida sangat dipengaruhi oleh ketinggian vertikal cairan tetapi bentuk bejana tidak mempengaruhi tekanan. Sehingga dengan menggunakan fluida yang sama tetapi pada bejana yang berbeda maka dihasilkan tekanan yang sama. Hal ini berbeda dengan hasil praktikum, pada bejana 1 tekanan fluida minyak liquid softener diperoleh sebesar , sedangkan pada bejana 2 dengan fluida yang sama diperoleh tekanan sebesar 3905,06537 gr/cm.s2Perbedaan ini disebabkan karena penimbangan yang kurang akurat, ketidak telitian pada pengukuran tinggi fluida dan pembulatan angka saat perhitungan.Kesimpulannilai densitas secara teori sebesar 0,994 g/cm3 sedangkan nilai densitas secara praktek didapatkan sebesar 0,998 g/cm3 Adanya perbedaan hasil yang diperoleh dari teori dan praktikum disebabkan, antara lain pembulatan angka pada saat perhitungan dan penimbangan yang kurang akurat.

secara teoritis nilai massa bejana yang berisi Liquid softener sebesar 1858,276 g/cm3 pada ketinggian 1,9 cm dan 37,16522 g/cm3 pada ketinggian 3,8 cm dan 1852,083 g/cm3 pada ketinggian 1,9 cm dan 3704,167 g/cm3 pada ketinggian 3,8 cm dengan selisih nilai tekanan teoritis sebesar 1858,084 g/cm3 dan secara praktek sebesar 1858,246 g/cm3pada permukaan fluida tekanan yang diberikan akan tetap memiliki nilai yang sama

perhitungan secara praktek menggunakan fluida yang berbeda yaitu liquid softener dan sirup didalam bejana yang sama didapati nilai tekanan keduanya dan 4844,485 gr/cm.s2 untuk liquid softener dan sirup ini sesuai dengan teori yang ada dimana nikai tekan dipengaruhi oleh jenis fluida yan digunakan perhitngan nilai tekanan menggunakan fluida yang sama namun didalam bejana yang berbeda didapati nilai berbeda tekan sebesar , sedangkan pada bejana 2 dengan fluida yang sama diperoleh tekanan sebesar 3905,06537 gr/cm.s2 ini tidak sesui dengan teori yan didaptkan, hal ini dapat terjadi karena antara lain pembulatan angka pada saat perhitungan dan penimbangan yang kurang akurat.