LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA FLUIDA Mengukur Perubahan Tekanan Udara Akibat Perubahan Volume Oleh : Nama dan NPM : Maharani Listiafitri (240110140084) Arif Purwonugroho (240110140085) M Lugina Patria (240110140094) Lala Romlah (240110140095) Daffa Ammara Piero (240110140101) Shift / Hari, Tgl Praktikum : 2 / Senin, 29 Maret 2015 Co. Ass : 1. David Torhis S. 2. Edwin Ricky H. S. 3. Nur Oktavia B. 4. Reinaldy Pradana 5. Riska Dwi W. T. 6. Rusu Fitriyanti P. LABORATORIUM SUMBERDAYA AIR DEPARTEMEN TEKNIK DAN MANAJEMEN INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN UNIVERSITAS PADJADJARAN JATINANGOR 2015
DAFTAR ISI DAFTAR ISI...ii BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang...1 1.2. Tujuan...1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tekanan Hidrostatis...2 2.2 Kerapatan...3 2.3 Manometer...3 2.3.1 Fungsi Manometer...4 BAB III METODE PRAKTIKUM 3.1 Alat...5 3.2 Bahan...5 Prosedur Pelaksanaan...5 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil...6 4.1.1 Tabel Hasil Pengukuran...6 4.2 Grafik...17 4.3 Pembahasan...19 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan...23 5.2 Saran...23 Daftar Pustaka...27 Lampiran...28 i
BAB I Pendahuluan 1.1. Latar Belakang Dalam kehidupan sehari hari, baik secara langsung atau pun tidak, setiap makhluk hidup selalu membutuhkan udara baik untuk bernapas atau pun melakukan aktivitas lainnya. Udara adalah salah satu zat yang berbentuk gas.tentu mempunyai tekanan, volume, maupun temperatur. Tekanan, volume, dan temperatur pada gas memiliki berbagai macam hubungan yang saling berkesinambungan dan telah terbukti dalam beberapa hukum yang berkaitan dengan gas. Contohnya Hukum Boyle, yang dapatmenjelaskan pengaruh pengaruh yang disebabkan oleh perubahan perubahan nilai atau faktor pada ketiga unsur penting yang terdapat pada gas. Pada Hukum boyle yang menyatakan bahwa pada suhu konstan untuk massa tetap, tekanan absolut dan volume suatu gas berbanding terbalik. Hukum juga dapat dinyatakan dalam cara yang sedikit berbeda, bahwa produk dari tekanan mutlak dan volume selalu konstan. 1.2. Tujuan 1. Mengukur perubahan tekanan udara akibat perubahan volume. 2. Mengetahui faktor yang mempengaruhi perubahan tekanan. 3. Mengetahui hubungan perubahan volume terhadap tekanan. 3
4. Menghitung tekanan udara dengan menggunakan hukum Boyle. 4
BAB II Tinjauan Pustaka 2.1 Teori Gas 2.2 Hukum Boyle BAB III Metode Praktikum 3.1 Alat 1. Manometer U 2. Mistar sebagai pengukur ketinggian air dan air raksa 3. Selang plastik yang berisi air 4. Suntikan sebagai media untuk memindahkan air 3.2 Bahan 1. Air raksa untuk mengisi manometer 2. Air untuk mengisi selang plastik 5
Prosedur Pelaksanaan 1. Menggerakkan tangkai suntikan, masuk atau keluar dari tabung. Sehingga tinggi air raksa dalam manometer sama tinggi. 2. Mencatat volume udara dalam ruang suntikkan. 3. Menggerakkan tangkai suntikan, masuk atau keluar dari tabung. Sehingga terjadi perubahan volume udara, lakukan sebanyak 5 kali. 4. Mencatat volume udara dalam suntikkan dalam setiap perubahan volume. 5. Menghitung tekanan udara dalam suntikkan pada setiap posisi dengan cara menggunakan hokum Boyle. 6
BAB IV Hasil dan Pembahasan No. P 1 (atm) 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 Pengukuran Awal V 1 Akhir (atm) (ml) (atm) (ml) 1 1 22.5 115875 20 2 1 20 112555.5556 18 3 1 17.5 114370.9677 15.5 4 1 15 116884.6154 13 5 1 12.5 87327.5862 14.5 Awal Akhir No. P 1 V 1 (ml) P 2 P 2 (atm) (ml) 4.1. Hasil 4.1.1 Tabel Hasil Tabel Hasil Pengamatan (Maharani Listiafitri) Tabel Hasil Pengamatan (Arif Purwonugroho) 7
No. P 1 Awal Akhir (atm) (ml) (atm) 1 1 2 1 3 1 4 1 No. 5 1 Awal Akhir V 1 P 2 (ml) P 1 V 1 P 2 (atm) 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 (ml) (atm) (ml) Tabel Hasil Pengukuran (M Lugina Patria) Tabel Hasil Pengamatan (Lala Romlah) 8
Tabel Hasil Pengamatan (Daffa Ammara Piero) No. P 1 (atm) 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 Perhitungan Awal V 1 (ml) P 2 (atm) Akhir (ml) 4.1.2 Perhitungan (Maharani Listiafitri) P 1 x V 1 P 2 x Pengukuran 1 Pengukuran 2 Pengukuran 3 1 x 22.5 20 1 x 20 18 1 x 17.5 15.5 1.125 Pa 1.1111 Pa 115875 atm 112555.5556 atm Pengukuran 4 Pengukuran 5 1.1290 Pa 114370.9677 atm 9
1 x 1 5 13 1 x 12.5 14.5 1.1538 Pa 116884.6154 atm 0.1724 Pa 87327.5862 atm 10
Perhitungan (Arif Purwonugroho) P 1 x V 1 P 2 x Pengukuran 1 Pengukuran 2 Pengukuran 3 Pa atm Pengukuran 4 Pa atm Pengukuran 5 Pa atm Pa atm Pa atm 11
Perhitungan (M. Lugina Patria) P 1 x V 1 P 2 x Pengukuran 1 Pengukuran 2 Pengukuran 3 Pa atm Pengukuran 4 Pa atm Pengukuran 5 Pa atm Pa atm Pa atm 12
Perhitungan (Lala Romlah) P 1 x V 1 P 2 x Pengukuran 1 Pengukuran 2 Pengukuran 3 Pa atm Pengukuran 4 Pa atm Pengukuran 5 Pa atm Pa atm Pa atm 13
Perhitungan (Daffa Ammara Piero) P 1 x V 1 P 2 x Pengukuran 1 Pengukuran 2 Pengukuran 3 Pa atm Pengukuran 4 Pa atm Pengukuran 5 Pa atm Pa atm Pa atm 14
4.2 Grafik Tekanan Awal (atm) 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 R² 0 Maharani Listiafitri Arif Purwonugroho M Lugina Patria Lala Romlah Daffa Ammara Piero Linear (Maharani Listiafitri) Linear (Arif Purwonugroho) Linear (M Lugina Patria) Linear (Lala Romlah) Linear (Daffa Ammara Piero) 0 12141618202224 Volume Awal (ml) Grafik 1. Perbandingan Tekanan Awal (P 1 ) terhadap Volume Awal (V 1 ) Tekanan Akhir (atm) 140000 120000 100000 80000 60000 40000 20000 Maharani Listiafitri Arif Purwonugroho M Lugina Patria Lala Romlah Daffa Ammara Piero Linear (Maharani Listiafitri) Linear (Arif Purwonugroho) Linear (M Lugina Patria) Linear (Lala Romlah) Linear (Daffa Ammara Piero) 0 10 15 R² 20 025 Volume Akhir (ml) Grafik 2. Perbandingan Tekanan Akhir (P 2 ) terhadap Volume Akhir ( ) 15
Maharani Listiafitri 4.3 Pembahasan 240110140084 Praktikum yang dilaksanakan menggunakan pipa manometer U sebagai alat yang akan diisi oleh bahan air raksa. Pipa manometer U kemudian disambung menggunakan selang ke alat suntikan yang difungsikan sebagai pompa. Penggunaan alat suntik sebagai pompa ditujukan untuk mengukur perubahan tekanan terhadap perubahan volume. Pada langkah pertama, volume awal raksa berada pada kondisi dimana tidak ada gaya yang mempengaruhi air raksa pada manometer dan akan memiliki ketinggian yang seimbang. Lalu, setelah diberikan tekanan pada air raksa dengan cara menyuntikan udara atau mendorong suntikan yang berisi udara ke pipa, manometer tersebut akan menunjukkan perbedaan ketinggian yang berarti telah terjadi perubahan volume pada air raksa tersebut. Kebocoran pada alat yang digunakan akan mempengaruhi tekanan pada air raksa, jadi alat yang kita gunakan harus terhindar dari kerusakan agar tidak mengganggu praktikan menyelesaikan praktikum. Setelah melakukan 5 kali pengukuran dengan ketinggian yang berbeda - beda, maka dengan menggunakan rumus p 1 x V 1 p 2 x. Setelah mendapatkan data V 1 dan, p 2 dapat dihitung dengan rumus., dimana P 1 untuk semua pengukuran telah ditetapkan, yakni 1 atm. Maka akan terlihat bahwa p 1 x V 1 p 2 x p n x V n, yang berarti dalam suhu tetap, untuk massa yang sama, tekanan absolut dan volume udara terbalik secara proporsional. 16
Arif Purwonugroho 240110140085 17
Lala Romlah 240110140095 18
Daffa Ammara Piero 240110140101 19
BAB V Penutup Maharani Listiafitri 240110140084 5.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil praktikum yang diperoleh, maka dapat disimpulkan sebagai berikut : 1. Volume mempengaruhi tekanan udara 2. Hubungan antara volume dan besarnya tekanan udara adalah konstan (pv konstan) 3. Hukum Boyle menyatakan bahwa "dalam suhu tetap" untuk massa yang sama, tekanan absolut dan volume udara terbalik secara proporsional. Secara matematis dinyatakan sebagai berikut: P 1 x V 1 P 2 x 5.2 Saran Sebelum melakukan praktikum pastikan alat yang digunakan dalam kondisi baik., sehingga tidak menyulitkan praktikan saat praktikum. Selain itu, disarankan agar praktikan terlebih dahulu menguasi materi yang akan dipraktekan agar meminimalisasi kesalahan dan mwnggunakan waktu dengan lebih efektif. 20
Arif Lala Purwonugroho Romlah 240110140085 240110140095 Kesimpulan Dari percobaan yang telah dilakukan dapat di tarik kesimpulan bahwa : 1. Kerapatan (ρ) dapat di definisikan sebagai massa persatuan volume pada temperatur dan tekanan tertentu. 2. Tekanan suatu benda dapat diukur menggunakan rumus P x g x h 3. Tekanan dalam suatu fluida dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu: tekanan udara, tinggi air, massa jenis dan gravitasi. 4. Semakin tinggi kedudukan fluida, maka semakin besar tekanannya, begitu juga sebaliknya. Saran Sebelum melakukan praktikum alangkah baiknya mempelajari dan memahami materi praktikum terlebih dahulu agar tidak terjadi kesalahan dalam melakukan praktikum dan perhitungannya. Kesimpulan Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa: 1. Suatu fluida akan tetap diam jika setimbang dan bergerak jika permukaan zat cair dibuat lebih tinggi dari yang lain. 21
2. Ketinggian dari selang yang berisi air akan mempengaruhi gerakkan air dan air raksa yang ada di dalam pipa, sehingga ketinggian dari raksa dalam manometer akan berbeda tergantung dari ketinggian selang yang berisi air. 3. Apabila ketinggian dari selang diubah, maka tekanan zat juga akan berubah. Hal ini dikarenakan nilai tekanan zat dipengaruhi oleh perbedaan tinggi selang. 4. P 1 P 2 Atau dapat diasumsikan bahwa tekanan pada pipa bagian kiri akan sama dengan tekanan pipa dibagian kanan yang dipengaruhi oleh massa jenis fluida (air dan raksa), gravitasi bumi, serta tinggi. Daffa Ammara Piero 240110140101 Saran berikut: ρ 1 x g 1 x h 1 ρ 2 x g 2 x h 2 Praktikan dalam melakukan percobaan sebaiknya memperhatikan hal-hal 1. Praktikan mempelajari dan memahami terlebih dahulu materi praktikum 2. Pengukuran, pengamatan dan perhitungan dilakukan dengan cermat dan teliti agar data yang didapatkan akurat dan dapat meminimalisasi kesalahan. 3. Pastikan peralatan yang digunakan dalam keadaan baik, peralatan harus ditata dengan benar sesuai dengan ketentuan praktikum dan dilakukan beberapa kali agar data yang didapat akurat. Kesimpulan Berdasarkan praktikum yang sudah dilakukan dapat disimpulkan bahwa: 1 Massa jenis, gravitasi, dan kedudukan air berpengaruh dalam mencari nilai tekanan air. 22
2 Massa jenis, gravitasi, dan kedudukan air sebanding dengan nilai tekanan air sehingga dapat ditulis dengan persamaan: P ρ g h 3 Semakin tinggi kedudukan air, maka semakin besar pula nilai tekanan air. Saran Sebelum kita melakukan praktikum, sebaiknya kita membaca terlebih dahulu prosedur praktikum dari buku yang sudah diberikan oleh asisten dosen. Hal itu agar dapat meminimalisir kesalahan yang akan terjadi. Selain itu, dalam melakukan praktikum kita harus cermat dan teliti agar tidak salah dalam pemberian nilai data. 23
Daftar Pustaka 24
Lampiran 25