dimensi & satuan - seafast.ipb.ac.idseafast.ipb.ac.id/lectures/ptp/bab-02-sat+dimensi.pdf ·...

Prinsip Teknik Pangan 8/24/2011

Purwiyatno Hariyadi/ITP/Fateta/IPB 1

DIMENSI & SATUANDIMENSI & SATUANDIMENSI & SATUANDIMENSI & SATUAN

TUJUAN INSTRUKSIONALTUJUAN INSTRUKSIONALTUJUAN INSTRUKSIONALTUJUAN INSTRUKSIONAL

** Mahasiswa akan mengetahui dan memahami Mahasiswa akan mengetahui dan memahami prinsipprinsip--prinsip satuan dan dimensi pada operasi prinsip satuan dan dimensi pada operasi injineringinjinering

** Mahasiswa akan mampu menggunakan analisis Mahasiswa akan mampu menggunakan analisis satuan dan dimensi dalam menyelesaikan soalsatuan dan dimensi dalam menyelesaikan soalsatuan dan dimensi dalam menyelesaikan soal satuan dan dimensi dalam menyelesaikan soal injinering (kasus industri pangan)injinering (kasus industri pangan)

PurwiyatnoPurwiyatno HariyadiHariyadi/ITP//ITP/FatetaFateta/IPB/IPB



•• DIMENSIDIMENSI : Suatu konsep dasar untuk memberikan : Suatu konsep dasar untuk memberikan diskripsi kualitatif ttg entitas fisik seperti panjang, diskripsi kualitatif ttg entitas fisik seperti panjang, volume, luas, densitas, energi, suhu, gaya, massa,volume, luas, densitas, energi, suhu, gaya, massa,

DIMENSI DAN SATUANDIMENSI DAN SATUANDIMENSI DAN SATUANDIMENSI DAN SATUAN

volume, luas, densitas, energi, suhu, gaya, massa, volume, luas, densitas, energi, suhu, gaya, massa, waktu, kecepatan, dll.waktu, kecepatan, dll.

•• Contoh :Contoh :luas [A] = L x L = Lluas [A] = L x L = L22

volume [V] = L x L x L = Lvolume [V] = L x L x L = L33

dimana L : panjangdimana L : panjang


SATUANSATUAN : Suatu cara untuk menyatakan diskripsi: Suatu cara untuk menyatakan diskripsi

DIMENSI DAN SATUANDIMENSI DAN SATUANDIMENSI DAN SATUANDIMENSI DAN SATUAN

SATUANSATUAN : Suatu cara untuk menyatakan diskripsi : Suatu cara untuk menyatakan diskripsi kuantitatif/besaran entitas fisikkuantitatif/besaran entitas fisik

Contoh : Contoh : satuan untuk panjang satuan untuk panjang : m, cm, ft, dll: m, cm, ft, dllsatuan untuk luas satuan untuk luas : m: m22, cm, cm22, dll, dllsatuan untuk volume satuan untuk volume : m: m33, dll, dll




Ada beberapa sistim satuanAda beberapa sistim satuan

SISTEM SATUAN INJINERINGSISTEM SATUAN INJINERINGSISTEM SATUAN INJINERINGSISTEM SATUAN INJINERING

Paling umum :Paling umum :-- Sistem Inggris (English System)Sistem Inggris (English System)-- Sistem cgs (centimeter, gram, second)Sistem cgs (centimeter, gram, second)-- Sistem mks (meter, kilogram, second).Sistem mks (meter, kilogram, second).-- Sistem Internasional (SI) atau Sistem Internasional (SI) atau

(systeme International d’Unite)(systeme International d’Unite)(systeme International d Unite)(systeme International d Unite)


Satuan SI mempunyai 7 satuan dasar :Satuan SI mempunyai 7 satuan dasar :

SISTEM SATUAN INJINERINGSISTEM SATUAN INJINERINGSISTEM SATUAN INJINERINGSISTEM SATUAN INJINERING

entitas fisik entitas fisik nama satuan nama satuan simbolsimbolpanjangpanjang metermeter mmmassamassa kilogramkilogram kgkgwaktuwaktu detik (second)detik (second) ssarus listrikarus listrik amperamper AA

hh k l ik l i KKsuhusuhu kelvinkelvin KKjumlah zatjumlah zat molmol molmolintensitas cahayaintensitas cahaya lilin (candela)lilin (candela) cd cd




Panjang, MeterPanjang, Meter1 M adalah jarak yang ditempuh oleh cahaya untuk merambat 1 M adalah jarak yang ditempuh oleh cahaya untuk merambat melalui ruang hampa selama 1/299792453 detik.melalui ruang hampa selama 1/299792453 detik.

DEFINISI INTERNASIONAL SATUAN DASARDEFINISI INTERNASIONAL SATUAN DASARDEFINISI INTERNASIONAL SATUAN DASARDEFINISI INTERNASIONAL SATUAN DASAR

Massa, KilogramMassa, Kilogram1 kg adalah massa dari suatu model kilogram internasional 1 kg adalah massa dari suatu model kilogram internasional berupa silinder yang terbuat dari paduan platinumberupa silinder yang terbuat dari paduan platinum--iridium dengan iridium dengan diameter dan tinggi sama dengan 39 mm.diameter dan tinggi sama dengan 39 mm.

W kt S k /D tikW kt S k /D tikWaktu, Sekon/DetikWaktu, Sekon/Detik1 s adalah waktu yang diperlukan oleh suatu atom sesium1 s adalah waktu yang diperlukan oleh suatu atom sesium--133 133 dalam keadaan transisi dengan pancaran gelombang sebanyak dalam keadaan transisi dengan pancaran gelombang sebanyak 9192631770 putaran9192631770 putaran

PurwiyatnoPurwiyatno HariyadiHariyadi/ITP//ITP/FatetaFateta/IPB/IPBPurwiyatnoPurwiyatno HariyadiHariyadi/ITP//ITP/FatetaFateta/IPB/IPB

Arus Listrik, AmpereArus Listrik, Ampere1 A adalah arus yang 1 A adalah arus yang -- dalam keadaan mengalir melalui dua dalam keadaan mengalir melalui dua konduktor berciri lurus dan sejajar dengan panjang tak terhingga konduktor berciri lurus dan sejajar dengan panjang tak terhingga dan luas penampang yang diabaikan serta ditempatkan padadan luas penampang yang diabaikan serta ditempatkan pada


dan luas penampang yang diabaikan serta ditempatkan pada dan luas penampang yang diabaikan serta ditempatkan pada ruang hampa dengan terpisah oleh jarak sepanjang 1 m, ruang hampa dengan terpisah oleh jarak sepanjang 1 m, menghasilkan diantara kedua konduktor pada setiap meter menghasilkan diantara kedua konduktor pada setiap meter panjangnya gaya sebesar 0,2.10panjangnya gaya sebesar 0,2.10--6 6 N.N.

Suhu, KelvinSuhu, Kelvin1K adalah 1/273,17 suhu termodinamis dari air (H1K adalah 1/273,17 suhu termodinamis dari air (H22O) pada titik O) pada titik bekunya. Pada skala celcius, suhu titik beku air sama dengan 0.01bekunya. Pada skala celcius, suhu titik beku air sama dengan 0.01ooC.C.Dalam hal ini 0Dalam hal ini 0ooC=273,16 KC=273,16 KInterval skala temperature untuk 1Interval skala temperature untuk 1ooC sama dengan interval skala C sama dengan interval skala untuk 1 K.untuk 1 K.




Intensitas Cahaya, KandelaIntensitas Cahaya, Kandela1 cd adalah intensitas cahaya dari sumber radiasi sinar 1 cd adalah intensitas cahaya dari sumber radiasi sinar monokromatik dengan frekuensi 540 Thz (Terahertz) pada arah monokromatik dengan frekuensi 540 Thz (Terahertz) pada arah


tertentu, dalam keadaan intensitas radiasi sumber cahaya tertentu, dalam keadaan intensitas radiasi sumber cahaya tersebut pada arah ini adalah 1/683 W/sr (watt per steradial)tersebut pada arah ini adalah 1/683 W/sr (watt per steradial)1 steradial adalah suatu satuan sudut ruang yang mencakup 1 1 steradial adalah suatu satuan sudut ruang yang mencakup 1 mm22 luas permukaan bola dengan jariluas permukaan bola dengan jari--jari 1 m. Luas permukaan jari 1 m. Luas permukaan keseluruhan dari bola ini dapat dituliskan sebagai Akeseluruhan dari bola ini dapat dituliskan sebagai Asp(1m)sp(1m) = 4= 4ππ mm22

Sehingga sudut ruang keseluruhan dari steradial adalah = 4Sehingga sudut ruang keseluruhan dari steradial adalah = 4ππ ..

Jumlah Zat, MolJumlah Zat, Mol1 mol adalah banyaknya materi dari suatu zat yang sama dengan 1 mol adalah banyaknya materi dari suatu zat yang sama dengan banyaknya partikelbanyaknya partikel--partikel atom Cpartikel atom C--12 sebanyak 0,012 kg. Macam 12 sebanyak 0,012 kg. Macam dari partikeldari partikel--partikel harus disebutkan.partikel harus disebutkan.


SistemSistem panjangpanjang waktuwaktu massamassa gayagaya energienergi suhusuhu

SELAIN SISTEM SI ?SELAIN SISTEM SI ?SELAIN SISTEM SI ?SELAIN SISTEM SI ?

p j gp j g g yg y gg

cgscgs cmcm ss gg dynedyne ergerg K,K,ooCC

FPSFPS** ftft ss lbmlbm lbflbf ft.lbfft.lbf ooR,R,ooFF

(h )(h )AmericanAmerican ftft ss lbmlbm lbflbf Btu Btu ooR,R,ooFF

i ii i

* Foot* Foot--poundpound--secondsecond


(hp)(hp)engineeringengineering




Satuan Turunan : Satuan Turunan : -- kombinasi aljabar dari satuan dasarkombinasi aljabar dari satuan dasar-- sering dinyatakan dengan nama khusussering dinyatakan dengan nama khusus

SATUAN TURUNANSATUAN TURUNANSATUAN TURUNANSATUAN TURUNAN

Contoh : Contoh : Entitas fisik Entitas fisik satuan satuan nama khususnama khusus simbolsimbolGayaGaya kg.m.skg.m.s--22 NewtonNewton NNEnergiEnergi kg.mkg.m22.s.s--22 JouleJoule JJDayaDaya kg.mkg.m22.s.s--33 (Js(Js--11)) WattWatt WW

Beda potensialBeda potensial W/AW/A VoltVolt VVBeda potensialBeda potensial W/AW/A VoltVolt VVTahanan listrikTahanan listrik V/AV/A ohmohm ΩΩ

TekananTekanan NmNm--22 paskalpaskal PaPaFrekuensiFrekuensi ss--11 hertsherts hzhz


CONTOH LAIN SATUAN TURUNAN ???CONTOH LAIN SATUAN TURUNAN ???CONTOH LAIN SATUAN TURUNAN ???CONTOH LAIN SATUAN TURUNAN ???

BesaranBesaran Nama Satuan SINama Satuan SI Simbol Simbol SatuanSatuan

ViskositasViskositas Pascal secondPascal second Pa.sPa.s

Panas jenisPanas jenis Joule per kilogram KelvinJoule per kilogram Kelvin J/(kg.K)J/(kg.K)

Konduktifitas panasKonduktifitas panas Watt per meter KelvinWatt per meter Kelvin W/(m.K)W/(m.K)

Tegangan permukaanTegangan permukaan Newton per meterNewton per meter N/mN/m

..........................................................................................dll dll




FAKTOR KONVERSI DAN FAKTOR SATUANFAKTOR KONVERSI DAN FAKTOR SATUANFAKTOR KONVERSI DAN FAKTOR SATUANFAKTOR KONVERSI DAN FAKTOR SATUANDensitasDensitas1 g cm1 g cm--33 = 1000 kg m= 1000 kg m--33 = 62.428 lbm ft= 62.428 lbm ft--33 = 0.0361 lbm in= 0.0361 lbm in--3 3

1 lbm ft1 lbm ft--33 = 16.0185 kg m= 16.0185 kg m--33

Massa dan GayaMassa dan Gaya1 lbm = 16 oz = 0.45359 kg = 453.593 g1 lbm = 16 oz = 0.45359 kg = 453.593 g1 kg = 1000g = 0.001 metric ton = 2.20462 lbm = 35.274 oz1 kg = 1000g = 0.001 metric ton = 2.20462 lbm = 35.274 oz1 N = 1 kg m s1 N = 1 kg m s--22 = 10= 1055 dyne = 10dyne = 1055 g cm sg cm s--22 = 0.22481 lbf= 0.22481 lbf1 lbf = 4.448 N = 32.174 lbm ft s1 lbf = 4.448 N = 32.174 lbm ft s--22

PanjangPanjangPanjangPanjang1 m = 100 cm = 1000 mm = 101 m = 100 cm = 1000 mm = 1066 m m = 3.2808 ft = 39.37 in = 1.0936 ydm m = 3.2808 ft = 39.37 in = 1.0936 yd1 in = 2.54 cm = 25.40 mm = 0.0254 m = 0.0833 ft = 0.02778 yd1 in = 2.54 cm = 25.40 mm = 0.0254 m = 0.0833 ft = 0.02778 yd1Å = 101Å = 10--1010 m (not recommended) m (not recommended)


Power, Torque, and EnergyPower, Torque, and Energy1 hp = 550 ft lbf s1 hp = 550 ft lbf s--11 = 745.70 W = 0.7457 kW = 0.7068 Btu s= 745.70 W = 0.7457 kW = 0.7068 Btu s--11

1 W = 1 J s1 W = 1 J s--11 = 0 23901 cal s= 0 23901 cal s--11 = 3 414 Btu h= 3 414 Btu h--11 = 1 341 (10= 1 341 (10--33) hp) hp

FAKTOR KONVERSI DAN FAKTOR SATUANFAKTOR KONVERSI DAN FAKTOR SATUANFAKTOR KONVERSI DAN FAKTOR SATUANFAKTOR KONVERSI DAN FAKTOR SATUAN

1 W = 1 J s1 W = 1 J s 11 = 0.23901 cal s= 0.23901 cal s 11 = 3.414 Btu h= 3.414 Btu h 1 1 = 1.341 (10= 1.341 (10 33) hp) hp

1 Btu hr1 Btu hr--11 = 0.2931 W = 0.2931 J s= 0.2931 W = 0.2931 J s--11

1 N m = 1 J = 1 kg m1 N m = 1 J = 1 kg m22 ss--22 = 10= 1077 dyne cm = 0.7376 ft lbf = 9.486 (10dyne cm = 0.7376 ft lbf = 9.486 (10--44) Btu ) Btu

1 N m = 100 N cm = 141.61 in ozf = 8.85 in lbf = = 0.23901 cal1 N m = 100 N cm = 141.61 in ozf = 8.85 in lbf = = 0.23901 cal

1 dyne cm = 101 dyne cm = 10--77 N m = 10N m = 10--55 N cmN cm

1 ft lbf = 1 35582 N m = 1 35582 J = 1 2851 (101 ft lbf = 1 35582 N m = 1 35582 J = 1 2851 (10--33) Btu) Btu1 ft lbf = 1.35582 N m = 1.35582 J = 1.2851 (101 ft lbf = 1.35582 N m = 1.35582 J = 1.2851 (10 33) Btu) Btu




Pressure and StressPressure and Stress1 bar = 101 bar = 105 5 Pa = 14.5038 lbf inPa = 14.5038 lbf in--22 = 0.987 atm = 10.2 m H= 0.987 atm = 10.2 m H22O = 33.48 ft HO = 33.48 ft H22OO1 Pa = 1 N m1 Pa = 1 N m--22 = 10 dyne cm= 10 dyne cm--22 = 9.8692 (10= 9.8692 (10--66) atm = 7.5 (10) atm = 7.5 (10--33) torr) torr


1 Pa 1 N m1 Pa 1 N m 10 dyne cm 10 dyne cm 9.8692 (10 9.8692 (10 ) atm 7.5 (10) atm 7.5 (10 ) torr) torr1 lbf in1 lbf in--22 = 6894.8 Pa = 6.804 (10= 6894.8 Pa = 6.804 (10--22) atm = 6.895 kPa = 2.309 ft H) atm = 6.895 kPa = 2.309 ft H22O O 1 dyne cm1 dyne cm--22 = 0.10 Pa = 10= 0.10 Pa = 10--66 bar = 0.987 (10bar = 0.987 (10--66) atm) atm1 atm = 1.01325 (101 atm = 1.01325 (1055) N m) N m--22 = 101.325 kPa = 14.696 psi = 1.013 bar = 101.325 kPa = 14.696 psi = 1.013 bar 1 atm = 760 mm Hg at 01 atm = 760 mm Hg at 0°°C = 33.90 ft HC = 33.90 ft H22O at 4O at 4°°C = 1.01325 (10C = 1.01325 (1066) dyne cm) dyne cm--22

1 atm = 1 atm = 760 torr = 29.921 in Hg @ 0760 torr = 29.921 in Hg @ 0°° CC


Specific Heat, Thermal Conductivity, and Convection CoefficientSpecific Heat, Thermal Conductivity, and Convection Coefficient1 Btu lbm1 Btu lbm--11°° °° FF--1 1 = 4184 J kg= 4184 J kg--11 KK--11

1 Btu ft1 Btu ft--1 1 hh--11 °° FF--11 = 1.730 W m= 1.730 W m--11 KK--11

1 Btu ft1 Btu ft--1 1 hh--22 °° FF--11 = 5.678 W m= 5.678 W m--22 KK--11


1 Btu ft1 Btu ft hh FF 5.678 W m 5.678 W m KK

Viscosity (Absolute or Dynamic, followed by Kinematic) Viscosity (Absolute or Dynamic, followed by Kinematic) 1 P = 1 dyne s cm1 P = 1 dyne s cm--22 = 0.1 Pa s = 100 cP = 100 mPa s= 0.1 Pa s = 100 cP = 100 mPa s1 Pa s = 1000 cP = 10 P = 1 kg m1 Pa s = 1000 cP = 10 P = 1 kg m--11 ss--11 = 1 N s m= 1 N s m--22 = 0.67197 lbm ft= 0.67197 lbm ft--11 ss--11

1 cP = 1 mPa s = 0.001 Pa s = 0.01 P1 cP = 1 mPa s = 0.001 Pa s = 0.01 P1 lbm ft1 lbm ft--11 ss--11 = 1.4882 kg m= 1.4882 kg m--11 ss--11 = 1488.2 cP= 1488.2 cP

kinematic viscosity (cSt) = absolute viscosity (cP) / density (g cmkinematic viscosity (cSt) = absolute viscosity (cP) / density (g cm--33) ) 1 cSt = 0.000001 m1 cSt = 0.000001 m22 ss--11 = 1 mm= 1 mm22 ss--11 = 5.58001 in= 5.58001 in22 hrhr--11 = 0.00155 in= 0.00155 in2 2 ss--11

1 St = 100 cSt = 0.0001 m1 St = 100 cSt = 0.0001 m2 2 ss--11

1 m1 m22 ss--11 = 10= 10--55 cSt = 10.7639 ftcSt = 10.7639 ft22 ss--11




VolumeVolume


1 m1 m3 3 = 10= 1066 cmcm33 = 10= 103 3 L (liter) = 264.17 gal (US) L (liter) = 264.17 gal (US) 1 m1 m33 = 35.3145 ft= 35.3145 ft33 = 219.97 gal (UK) = 219.97 gal (UK) 1 ft 1 ft 33 = 0.028317 m= 0.028317 m3 3 = 7.4805 gal (US) = 28.317 L = 7.4805 gal (US) = 28.317 L 1 ft 1 ft 33 = 6.2288 gal(UK) = 6.2288 gal(UK) 1 gal (US) = 4 qt = 3.7854 L = 3785.4 cm1 gal (US) = 4 qt = 3.7854 L = 3785.4 cm33 = 0.8327 gal (UK)= 0.8327 gal (UK)

33 331 gal (US) = 0.003785 m1 gal (US) = 0.003785 m33 = 0.13368 ft= 0.13368 ft33


PERPANGKATAN DAN PECAHAN DESIMALPERPANGKATAN DAN PECAHAN DESIMALPERPANGKATAN DAN PECAHAN DESIMALPERPANGKATAN DAN PECAHAN DESIMAL

Pangkat desimalPangkat desimal AwalanAwalan LambangLambang

10101818 EksaEksa EE10101515 PetaPeta PP10101212 TeraTera TT1010 TeraTera TT101099 GigaGiga GG101066 MegaMega MM101033 KiloKilo kk1010--11 DesiDesi dd1010--22 SentiSenti cc1010--33 MiliMili mm1010--66 MikroMikro υυ

•• Tidak Tidak diperbolehkan :diperbolehkan :

•• menggunakan menggunakan huruf besar huruf besar sebagai ganti sebagai ganti huruf kecil dan huruf kecil dan j b likj b lik


1010 MikroMikro υυ1010--99 NanoNano nn1010--1212 PikoPiko pp1010--1515 FemtoFemto ff1010--1818 AtoAto aa

juga sebaliknyajuga sebaliknya

•• menggabungkan menggabungkan awalanawalan--awalanawalan




KONVERSI SUHU ...1KONVERSI SUHU ...1KONVERSI SUHU ...1KONVERSI SUHU ...1

Titik Didih AirTitik Didih AirFF CC

212212 100100

Konversi?Konversi?

1801803232FF

100100CC oooo --

==

K K RR373373672672

Titik Beku AirTitik Beku Air 3232 00(( ))3232FF180180

100100CC oooo --==

TTKelvinKelvin = T= TCelsiusCelsius + 273+ 273TTKelvinKelvin = (T= (TFahrenheitFahrenheit + 460) / 1.8+ 460) / 1.8

273273492492

TTKelvinKelvin (T (TFahrenheitFahrenheit 460) / 1.8 460) / 1.8TTFahrenheitFahrenheit = 1.8 T= 1.8 TCelsiusCelsius + 32+ 32TTCelsiusCelsius = (T= (TFahrenheitFahrenheit -- 32) / 1.832) / 1.8

0000


Titik Nol AbsulutTitik Nol AbsulutooR = R = ooF+460F+460 ooK = K = ooC+273C+273

-- 460460 -- 273273

Titik Beku AirTitik Beku AirFF CC

212212 100100

KONVERSI SUHU ...2KONVERSI SUHU ...2KONVERSI SUHU ...2KONVERSI SUHU ...2

Titik Beku AirTitik Beku Air 3232 00Bagaimana dengan Bagaimana dengan ΔΔT??T??

ΔΔT = 180 FT = 180 Foo = 100 C= 100 Co o (sering tetap ditulis (sering tetap ditulis ooF F aa ooC)C)dibdibdibaca : dibaca : perbedaan suhu sebesar 180 skala derajat F = 100 skala derajat Cperbedaan suhu sebesar 180 skala derajat F = 100 skala derajat C

jadi :jadi : Z suatu mikroba = 18 Z suatu mikroba = 18 ooF F dalam dalam ooC C ..........................>> Z = 10Z = 10ooCC




Tekanan = gaya per satuan luasTekanan = gaya per satuan luasTekanan dapat dinyatakan sbg tekanan relatif Tekanan dapat dinyatakan sbg tekanan relatif aa absolutabsolut

Hampa/VacumHampa/Vacum

KONVERSI TEKANANKONVERSI TEKANANKONVERSI TEKANANKONVERSI TEKANAN

Hg Hg (densitas, (densitas, ρρ= 13.6 g.cm= 13.6 g.cm--33))50 cm50 cm

Luas areaLuas areaA 1A 1 33

Gaya ke bawah :Gaya ke bawah :F = m.gF = m.gF = V. F = V. ρ.ρ.ggF = A.h.F = A.h.ρρ.g.g ......... (1)......... (1)

P = F/AP = F/A ......... (2)......... (2)

Pelat penutupPelat penutup

A= 1 cmA= 1 cm33( )( )

(1) dan (2) :(1) dan (2) :P = P = ρρ.g.h.g.h


222233 cm.seccm.secgg

66640066640050cm50cmsecseccmcm

980980cmcm

gg13.613.6PP ====

22cm.seccm.secgg

666400666400PP == = ............ = ............ Nm2Nm2

KONVERSI TEKANANKONVERSI TEKANANKONVERSI TEKANANKONVERSI TEKANAN

2mN66640P =

22 1kg.m.s1N

1m100cm

1000g1kg

cm.sg666400P =

−

Dalam satuan lbf/ft2, berapa P?

................. PR

Purwiyatno Hariyadi/ITP/Fateta/IPB



UjungUjung--terbuka:terbuka:berhubungan dgn udara/atmosfirberhubungan dgn udara/atmosfir

TEKANAN RELATIF ATAU TEKANAN ABSOLUT??TEKANAN RELATIF ATAU TEKANAN ABSOLUT??TEKANAN RELATIF ATAU TEKANAN ABSOLUT??TEKANAN RELATIF ATAU TEKANAN ABSOLUT??

UjungUjung--tertutup :tertutup :tekanan hampatekanan hampa

NN22

Air raksaAir raksa

Δ Δ hh NN22

Air raksaAir raksa

Δ Δ hh

Manometer ujungManometer ujung--terbuka :terbuka :mengukur tekanan relatif terhadap mengukur tekanan relatif terhadap tekanan atmosfirtekanan atmosfir

Δ Δ h = menunjukkan tekanan dlm h = menunjukkan tekanan dlm tabung diatas tekanan atmosfirtabung diatas tekanan atmosfir== tekanan gage (gauge)tekanan gage (gauge)

Manometer ujungManometer ujung--tertutup :tertutup :mengukur tekanan absolutmengukur tekanan absolut

Δ Δ h = menunjukkan tekanan h = menunjukkan tekanan absolut pada tabung absolut pada tabung


BAROMETERBAROMETER

vakum

Δ h ........>menunjukkan tekanan atmosfir

t k b t ik= tekanan barometrik




TEKANAN ATMOSFIR STANDARDTEKANAN ATMOSFIR STANDARDTEKANAN ATMOSFIR STANDARDTEKANAN ATMOSFIR STANDARD

Tekanan atmosfir standard = 14.696 psia = 760 mm HgTekanan atmosfir standard = 14.696 psia = 760 mm Hg

Nilai tekanan Atmosfir standar :Nilai tekanan Atmosfir standar :1 1 atmatm33.91 33.91 ft Hft H22OO14.714.7 psia (tepatnya 14.696 psia)psia (tepatnya 14.696 psia)22.92 22.92 in. Hgin. Hg760760 mm Hgmm Hg1.013 x 1051.013 x 105 N.mN.m--22

Gunakan nilai tekanan atmosfit standar ini untuk Gunakan nilai tekanan atmosfit standar ini untuk keperluan konversikeperluan konversi


Tekanan gauge + tekanan barometrikbarometrik = tekanan absolut

HUBUNGAN ANTARA TEKANAN GAGE DAN ABSOLUTHUBUNGAN ANTARA TEKANAN GAGE DAN ABSOLUTHUBUNGAN ANTARA TEKANAN GAGE DAN ABSOLUTHUBUNGAN ANTARA TEKANAN GAGE DAN ABSOLUT

Tekanan atmosfir standar

Tekanan gage =Tekanan gage =tekanan relatiftekanan relatif((Δ Δ P antara tekanan P antara tekanan

b l t d t kb l t d t k

TekananTekananabsolutabsolut(lebih besar dari atmosfir)(lebih besar dari atmosfir)

Tekanan atmosfir lokalTekanan atmosfir lokal

Tekanan vakumTekanan vakum((ΔΔ P antara tekanan atmosfirP antara tekanan atmosfirdan tekanan absoult)dan tekanan absoult)

absolut dan tekanan absolut dan tekanan atmosfir)atmosfir)

Tekanan = Nol absolut (vakum sempurna)Tekanan = Nol absolut (vakum sempurna)

( eb besa da at os )( eb besa da at os )TekananTekananabsolutabsolut

(lebih kecil dari atmosfir)(lebih kecil dari atmosfir)

Tekanan barometrikTekanan barometrik




TEKANAN DAN TINGGI KOLOM CAIRANTEKANAN DAN TINGGI KOLOM CAIRANTEKANAN DAN TINGGI KOLOM CAIRANTEKANAN DAN TINGGI KOLOM CAIRAN

P = P = ρρghghdimanadimanaρρ = densitas cairan= densitas cairang = konstanta/percepatan gravitasig = konstanta/percepatan gravitasig p p gg p p gh = tinggi kolom cairan : h = tinggi kolom cairan :

........................> sering di”istilah”kan dgn “heads” cairan> sering di”istilah”kan dgn “heads” cairan

jadi :jadi :ρρHgHgghghHgHg = = ρρHH22OOghghHH22OO

OOHHρρhh

atau :atau :22

HgHg

OOHH

OOHH

HgHgρρhh

hh22==

Tekanan Udara dan Ketinggian ...???Tekanan Udara dan Ketinggian ...???


Soal (Kerjakan!)Soal (Kerjakan!)Soal (Kerjakan!)Soal (Kerjakan!)

Diketahui :Diketahui :tekanan barometrik : 730 mm Hgtekanan barometrik : 730 mm Hg

gasgas

4 in4 inHH22OO


Ditanya :Ditanya :Berapa tekanan (absolut) gas?Berapa tekanan (absolut) gas?



•• Prinsip DominoPrinsip Domino

DOMINO DAN ANALISIS DIMENSIONALDOMINO DAN ANALISIS DIMENSIONALDOMINO DAN ANALISIS DIMENSIONALDOMINO DAN ANALISIS DIMENSIONAL

.......... OK.......... OK

•• Perhatikan urutan keluar kartu dominoPerhatikan urutan keluar kartu domino•• Analisis dimensional mengikuti logika yang mirip :Analisis dimensional mengikuti logika yang mirip :

••Fungsi : mempunyai dimensi/satuan yang homogenFungsi : mempunyai dimensi/satuan yang homogen


FUNGSI : MEMPUNYAI DIMENSI/SATUAN YANG HOMOGENFUNGSI : MEMPUNYAI DIMENSI/SATUAN YANG HOMOGENFUNGSI : MEMPUNYAI DIMENSI/SATUAN YANG HOMOGENFUNGSI : MEMPUNYAI DIMENSI/SATUAN YANG HOMOGEN

Perhatikan ttg konsistensi dimensi dan satuanPerhatikan ttg konsistensi dimensi dan satuanContoh : Persamaan pindah panasContoh : Persamaan pindah panas

q = hA(Tq = hA(Tff--TTww))

q = laju pindah panas (energi/waktu)q = laju pindah panas (energi/waktu)h = koef. pindah panas (energi/(waktu.luas area.suhu)h = koef. pindah panas (energi/(waktu.luas area.suhu)T = suhuT = suhu

Cek : apakah pers tsb mempunyai dimensi yang homogen? Cek : apakah pers tsb mempunyai dimensi yang homogen? p p p y y g gp p p y y g g


](K)](K)TT)[T)[T[A](m[A](m.K.Ks.ms.m.s.skg.mkg.m

[h][h]ss

.s.skg.mkg.m[q][q] wwff

2222

22222222

--==----

](](KK))TT)[T)[T[A]([A](mm.K.Kss..mm.s.skg.mkg.m

[h][h]ss

.s.skg.mkg.m[q][q] wwff

2222

22222222

--==----



[[[[ ]]]]====μμμμTENTUKAN SATUAN VISKOSITAS ...... TENTUKAN SATUAN VISKOSITAS ...... TENTUKAN SATUAN VISKOSITAS ...... TENTUKAN SATUAN VISKOSITAS ......

dvdvFF

Diketahui Hk Newton ttg viskositasDiketahui Hk Newton ttg viskositas

dvdvFF 11−−

dydyAA−−μμ==

PrinsipPrinsip : : Fungsi Fungsi ....>mempunyai dimensi/satuan yg homogen>mempunyai dimensi/satuan yg homogen

dydyAA−−==μμ

[[ ]]cmcm

detdet//cmcmcmcm

dynedyne 1122

−−==μμ

[[ ]] detdet..cmcm

detdet..cmcm..gg22

22−−

==μμ

μμ [=] g cm[=] g cm--11detdet--11μμ

[[ ]] detdet..cmcm

detdet..cmcm..gg22

22−−

==μμ--11

= poise= poisePurwiyatnoPurwiyatno HariyadiHariyadi/ITP//ITP/FatetaFateta/IPB/IPB

CONTOH SOAL 1CONTOH SOAL 1CONTOH SOAL 1CONTOH SOAL 1

••Konversikan 55 mph kedalam ft/s dan km/hrKonversikan 55 mph kedalam ft/s dan km/hr••PemecahanPemecahan

1 hr1 hr3600s3600s

5289 ft5289 ft1 mile1 mile

0.3048 m0.3048 m1 ft1 ft

•• Faktor SatuanFaktor Satuan ::

ftft1hr1hr5280ft5280ftmimi

••Faktor Konversi : 5280 ft = 1 mi; 1000 m = 1 km; Faktor Konversi : 5280 ft = 1 mi; 1000 m = 1 km; 0.3048 m = 1 ft; 3600 sec = 1 hr0.3048 m = 1 ft; 3600 sec = 1 hr

ssftft

80.780.73600s3600s1hr1hr

xxmimi

5280ft5280ftxx

hrhrmimi

555555mph55mph ====

hrhrkmkm

88.588.51000m1000mkmkm

xxftft0,3048m0,3048m

xxmimi5280ft5280ft

xxhrhrmimi

555555mph55mph ====




• Konveyor sabuk bergerak sejauh 3 ft dalam 15 s.• Cari : kecepatan gerak konveyor dalam satuan

CONTOH SOAL 2CONTOH SOAL 2

Cari : kecepatan gerak konveyor dalam satuan m/hr

• Pemecahan :

hr

m219.4

1hr

3600sx

3.281ft

1mx

15s

3ftV ==

Catatan :• Prosedur diatas dapat digunakan secara efektif;

terutama dalam pemecahan soal• Kunci : latihan dan latihan


1 g + 3 mg = ?

1 g + 0.003 g = 1.003 gatau1000 mg + 3 mg = 1003 mg

CONTOH SOAL 3CONTOH SOAL 3

7 m + 6 ft = ?

7 m + 6ft(1m/3.281ft) = 8.828 matau7m(3.281ft/1m) + 6 ft = 28.967 ft

10 m + 15 g = ?

.....tidak bisa dikerjakan!!!

Ingat : apple to apple


dimensi & satuan - seafast.ipb.ac.idseafast.ipb.ac.id/lectures/ptp/bab-02-sat+dimensi.pdf ·...

Documents