sifat sifat fluida kuliah i

8/18/2019 Sifat Sifat Fluida Kuliah I

1/22

SIFAT-SIFAT FLUIDA

Pengasuh: Dr. Mahidin, MT.

Teknik Pertambangan FT USK

2!"


2/22

Pendahuluan

DEFINISI

Mekanika fluida gabungan antarahidraulika eksperimen dan hidrodinamika klasik

Hidraulika dibagi 2:

- Hidrostatika

- Hidrodinamika


3/22

Pendahuluan

Fluida merupakan suatu at !g dlm keadaan diam atau

setimbang tdk dpt menahan ga!a atau tegangan geser

"shear force# !g beker$a padan!a%

Fluida adalah at !g dpt mengalir krn mempun!ai partikel

!g mudah bergerak dan berubah bentuk tanpa

pemisahan massa%

&etahanan fluida thdp perubahan bentuk sangat ke'il

shg fluida dpt dg mudah mengikuti bentuk ruang%


4/22

Pendahuluan

(erdasarkan )u$udn!a* fluida dpt dibedakan men$adi 2 $enis:

+% Fluida gas* merupakan fluida dg partikel !g renggang

dimana ga!a tarik antar molekul se$enis relatif lemah

dan sangat ringan shg dpt mela!ang dg bebas serta,olumen!a tdk menentu dan dpt dimampatkan%

2% Fluida 'air* merupakan fluida dg partikel !g rapat

dimana ga!a tarik antar molekul se$enis sangat kuat

dan mempun!ai permukaan bebas serta 'enderung

utk mempertahankan ,olumen!a dan tdk dpt dimam-

patkan%


5/22

Dimensi dan Satuan

DIM#$SI: adalah besaran terukur me)u$udkan karak-

teristik suatu ob!ek:

+% Massa "M#

2% Pan$ang ".#

/% 0aktu "1#

SATUA$: adalah suatu standar !ang mengukur dimensi* !ang penggunaann!a harus konsisten menurut sistem

satuan !ang digunakan%


6/22

Sistim Satuan Internasional "SI#

- Satuan Massa "kg#

- Satuan Pan$ang "m#

- Satuan 0aktu "det#- Satuan a!a "Ne)ton disingkat N#

- 3olume "m/#

- &e'epatan "m4det#

- Per'epatan "m4det2#

- &er$a "5oule disingkat 5#

- 1ekanan "N4m2# atau Pas'al "P4Pa#


7/22

Sifat-sifat Dasar dan Penting Fluida

(erat $enis

6apat massa "mass density #

3olume spesifik "specific volume#

ra,itasi spesifik "specific gravity #

&ompresibilitas rata-rata

Elastisitas "elasticity #

&ekentalan "viscosity #


8/22


9/22

&erapatan Massa

&erapatan massa 7 massa per satuan ,olume:

8ontoh: 9ir 7 + kg4m/

9ir raksa 7 +/%;dara 7 +*2/ kg4m/

&erapatan massa tidak tetap tergantung suhu* tekanan*

dan $enis fluida%

v

m

= ρ


10/22

&erapatan Massa as

>ntuk gas "fluida !ang bersifat 'ompressible4dapatdimampatkan#* maka untuk hitungan kerapatan massa

timbul pertan!aan hubungann!a dengan perubahan,olume: $ika v membesar* maka kerapatan massa bisa dihitung*

$ika v menge'il sehingga men$adi sangat ke'il* maka kerapatanmassa $adi sangat sulit dihitung%

Sehingga diambil asumsi dalam hitungan kerapatanmassa fluida adalah ditentukan ,olume terke'il !angmembatasi fluida sehingga masih bisa dihitung dandidefinisikan kerapatan massa fluida pada titik tersebut%


11/22

&erapatan Massa 9ir

&erapatan massa air murni pada tekanan ?= mm Hg dan

beberapa suhu:

Suhu "o8# &erapatan massa "kg4m/#

@@@*A?

< + + @@@*?/

+ @;A*<


12/22

3olume Spesifik

3olume spesifik 7 ,olume per satuan massa%

&ebalikan dari kerapatan massa%

ρ

1=

sv


13/22

ra,itasi Spesifik

ra,itasi spesifik 7 perbandingan antara kerapatan

massa fluida tertentu dengan kerapatan massa air pada

suhu < o8:

C

o

4suhu padaairmassakerapatan

tertentufluida massakerapatanspesifik gravitasi =


14/22

&ompresibilitas

&ompresibilitas rata-rata 7 perubahan ,olume mula-mulaper satuan perubahan tekanan:

Pertambahan tekanan membuat penurunan ,olumesehingga persamaan diberi tanda negatif* akan tetapi nilaiβ tetap positif%

Pada saat pertambahan tekanan maka suhu dapatberubah atau tetap%

( )

p

v

v p

vv

∆∆

−=∆∆

−=)(1/

β


15/22

&ompresibilitas

>ntuk suhu tetap "isotermik# maka nilai β :

>ntuk suhu berubah "isentropik# maka nilai β :

Dalam termodinamika didefinisikan:

C p 7 panas $enis pada tekanan tetap

C , 7 panas $enis pada ,olume tetap

T

T p

v

v

∂∂

−=1

β

S

S p

v

v

∂

∂−= 1β


16/22

&ompresibilitas

>ntuk 'airan* proses perubahan suhu !ang ter$adi sangat

ke'il "pada proses adiabatik#* sehingga dianggap:

- β 1 7β S "pada suhu tertentu#


17/22

Elastisitas

Elastisitas adalah kebalikan dari kompressibilitas

digunakan parameter E !aitu modulus elastisitas "bulk

modulus of elasticity #:

T vdv

dp E

β

1

/)(

)(==


18/22

&ekentalan

&ekentalan adalah sifat fluida untuk mela)an tegangan

geser%

&ekentalan kinematik:

v 7 kekentalan kinematik µ 7 kekentalan absolut4dinamik

ρ 7 kerapatan massa fluida

ρ

µ =v


19/22

&ekentalan

&ekentalan dinamik 7 tegangan geser per satuan luas

!ang diperlukan untuk memindahkan selapis fluida

terhadap lapisan fluida !ang lain dengan satu satuan

ke'epatan se$auh satu satuan $arak


20/22

8ontoh +% "diker$akan berkelompok#

5ika diketahui bah)a :

"i# (erat spesifik " ρ g # air 7 @*A+ kN4m2* dan

"ii# Spesifik gra,itasi air raksa "merkuri# 7 +/*;;

maka hitunglah:

a% rapat massa " ρ # air

b%

rapat massa " ρ # air raksa'% berat spesifik " ρ g # air raksa

d% ,olume spesifik "Vs# air dan air raksa


21/22

8ontoh 2% "diker$akan berkelompok#

5ika diketahui gas oksigen pada suhu +F mempun!ai

tekanan +; psia !ang disimpan pada ,olume tertentu%

1ugas !ang harus diker$akan:

a%

>bahlah sistem satuan suhu dan tekanan oksigentersebut men$adi satuan sistem internasional%

b% Hitunglah rapat massa* berat spesifik* dan ,olume

spesifik oksigen menurut satuan sistem internasional%

'%

Hitunglah suhu dan tekanan !ang ter$adi $ika ,olumeoksigen tersebut dimampatkan sehingga men$adi


22/22

Diskusi

Diskusikan apa !ang men!ebabkan kekentalan pada gas

dan 'airan "bagaimana pengaruh kohesi antar molekul*

suhu* dan tekanan terhadap kekentalan gas dan 'airan#%

sifat sifat fluida kuliah i

Documents