Bab III (i.hukum Bernoulli) Yg Halaman 10 Aja

Politeknik Negeri Bandung – Jurusan Teknik SipilLABORATORIUM HIDROLIKA

Jl. Gegerkalong Hilir, Desa Ciwaruga, Bandung, Telp. 022 – 214 583

BAB III

PEMBAHASAN PRAKTIKUM ALIRAN TERTUTUP

3.1 HUKUM BERNOULLI

Disusun oleh

1. Putri Nur Fitriani (141134020)

2. Silviana Octavia Siringo-Ringo (141134028)

3.1.1 Tujuan

3.1.1.1 Tujuan Umum

1. Mahasiswa mengerti dan dapat mempergunakan hukum

Bernoulli pada perhitungan - perhitungan hidrolika.

2. Mahasiswa dapat mengenal dan dapat mempergunakan alat –

alat pengukur energi aliran yang berkenaan dengan azas

Bernoulli.

3. Mahasiswa mengerti dan dapat mengatisi kesulitan kesulitan

dalam mengukur energi – energi aliran air.

3.1.1.2 Tujuan Khusus

1. Mahasiswa dapat menyelidiki kebenaran hukum Bernoulli yang

dipergunakan ada aliran air dalam pipa berpenampang bulat.

2. Mahasiswa dapat menghitung kecepatan energi tekan dan energi

tekan pada setiap penampang yang sejajar dengan pipa

penyadap.

3. Mahasiswa dapat membandingkan dan menyimpulkan mengenai

total energi secara perhitungan dan penyelidikan.

4. Mahasiswa dapat mengomentari penggunaan hukum Bernoulli

pada percobaan sistem aliran mengumpul dan menyebar.



3.1.2 Bahan dan Peralatan

N

oNo. Inventaris Nama Peralatan

1 15.300 Bangku Kerja Hidroulik

2 15.325 Alat Bernoulli

3 15.327 Pompa Tangan

4 15.330 Stop Watch

3.1.3 Dasar Teori

Untuk fluida tak termanfaatkan secara sempurna, yang mengalir dalam arus

kontinyu, energi total setiap penampang adalah tetap sama jika di anggap

bahwa aliran itu tanpa gesekan. Ini berarti bahwa jumlah energi potensial,

secara simbolis dapat dinyatakan :

z1+V 1

2

2 g+

P1

γ=z2+

V 2

2 g+

P2

γ

Untuk alat ini Z1=Z2 dan P = ρgh

V 12+h1

2 g=

V 12+h2

2 g

V 12

2 g=energikecepatan

h=energi statik

H=V 1

2+h2 g

,energi total

Sehingga hukum Bernoulli dapat dinyatakan dengan :

H=V 1

2+h2 g

, konstanta pada sepanjang penampang pipa



3.1.4 Prosedur Praktikum

1. Letakan alat teorema Bernoulli diatas bangku kerja hidrolis, dan atur

kedudukan agar betul – betul horizontal dengan menyetel skrup kaki.

2. Tutup kran pengaliran (IC) dan jalankan pompa dengan memutar starter

(ID) buka sedikit kran (6K) dan kemudian dengan hati – hati kran (IC)

hingga tabung manometer terisi dengan air. Pastikan seluruh pipa – pipa

penyadap dan tabung manometer bebas dari gelembung udara, bila

perlu pergunakan pompa tangan (6M) untuk mengeluarkan udara yang

ada di kolom air.

3. Dengan hati – hati buka dua kran dan stel keduanya sampai

memberikan kombinasi aliran dan sistem tekanan yang di dapat dari

perbedaan tinggi air pada manometer. Catat h tangki pengukur volume

dan waktu dampai tiga kali , ambil harga debit rata – rata pada setiap

pengukuran.

4. Masukkan probe total energi sejauh ujung pipa penyadap dan kemudian

majukan 2 cm setiap saat mendekati posisi ujung pipa penyadap yang

lain. Catat jarak dari semua ujung pipa penyadap , dan garis referensi

dan catat h tinggi manometer.

5. Ulangi langkah tiga dan empat untuk h yang berbeda dengan

membukakan kran .

6. Tutup kran (1C) dan matikan pompa, kemudian tariklah keluar probe

total energi (6F), buka kopling (6C) dan baliklah kedudukan pipa uji

(6A) dan pasang kenbali kopling tersebut.

7. Ulangi langkah 2,3,4 dan 5. Kasih komentar tentang penerapan hukum

Bernoulli pada percobaan dengan cara :

a. Aliran mengumpul

b. Aliran menyebar



3.1.5 Gambar Kerja / Photo Alat



3.1.6 Contoh Perhitungan

No

.V (liter)

Waktu

(detik)

Waktu

Kumulatif

(detik)

1. 0 – 3 28:503 – 6 30:17 0:29:276 – 9 29:10

2. 0 – 3 19:493 – 6 19:31 0:18:876 – 9 17:81

3. 0 – 3 10:463 – 6 10:07 0:10:066 – 9 9:65

4. 0 – 3 9:633 – 6 9:55 0:09:636 – 9 9:70

5. 0 – 3 9:133 – 6 9:84 0:09:536 – 9 9:60

6. 0 – 3 9:853 – 6 9:21 0:09:976 – 9 10:84

7. 0 – 3 8:873 – 6 8:06 0:08:336 – 9 8:04

H (pengamatan)Tinggi total energi

(mm)A B C D E F

44,5 45,2 45,5 46,5 46,6 46,949,3 49,8 49,8 49,8 49,8 49,922,4 31,7 31,2 30,3 29,9 29,830,8 30,5 30,1 29,3 28,9 28,630,3 29,9 29,4 28,5 28,1 2828,5 28,2 27,8 27,1 26,9 26,732,1 31,7 31,2 30,4 30,2 29,9

Tinggi Statis h

(m)

Tinggi

Energi Total

H (m)

Diameter

Penampang

(m)

A0,045 0,0472

0,028

B0,0465 0,0479

0,021

C0,044 0,0482

0,014

D0,0454 0,0492

0,0168

E0,0465 0,0493

0,0196

F0,0466 0,0496

0,024

HTinggi energi statis

(mm)A B C D E F45 46,5 44 45,4 46,5 46,649 49 41,6 45,5 47,5 48,6

29,6 26,9 5,7 18,5 20,5 22,428,3 25,6 5,3 15,2 19,3 21,327,8 24,8 5,1 15,1 18,2 20,426,4 23,1 5,1 14,2 16,6 18,830,2 27,1 8,5 18,4 20,7 22,9



Diambil dari percobaaan ke 1

Luas penampang (A )

Aa = ¼ π d² = ¼ x 3,14 x (o,028)2 = 6,16x10-4 m2

Ab = ¼ π d² = ¼ x 3,14 x (o,021)2 = 3,465x10-4 m2

Ac = ¼ π d² = ¼ x 3,14 x (o,014)2 = 1,54x10-4 m2

Ad = ¼ π d² = ¼ x 3,14 x (o,0168)2 = 2,217x10-4 m2

Ae = ¼ π d² = ¼ x 3,14 x (o,0196)2 = 3,018x10-4 m2

Af = ¼ π d² = ¼ x 3,14 x (o,024)2 = 4,521x10-4 m2

Debit (Q)

Q= VolumeT rata−rata

= 329,27

=0,1025 L/detik

Lalu satuan dikonversikan dari dm3 ke m3 = 0,0001025 m3/detik

Kecepatan ( V )

Va = QAa

= 0,1025

616 x10−6 ¿0,167m

detik

Vb = QAb

= 0,1025

346 , 5 x 10−6 ¿0,296m

detik

Vc = QAc

= 0,1025

154 x 10−6 ¿0,666m

detik

Vd = QAd

= 0 ,1025

221,76 x 10−6 = 0,463 m

detik

Ve = QAe

= 0,1025

301,86 x 10−6 ¿0,340m

detik

Vf = QAf

= 0,1025

452,16 x 10−6 ¿0,227m

detik



Tinggi energi total (H),karena posisi alat bernouli horizontal maka z=0

Ha = ha + Va2

2. g = 0,045 +

(0 , 166)2

2 x 9,81=¿ 0,047 m

Hb = hb +Vb2

2. g = 0,0465 +

(0,296)2

2x 9,81=¿ 0,0510 m

Hc = hc + Vc2

2. g = 0,044 +

(0,666)2

2 x 9,81=¿ 0,068 m

Hd = hd +Vd2

2. g = 0,0454 +

(0,462)2

2x 9,81=¿ 0,057 m

He = he + Ve2

2. g = 0,0465 +

(0,340)2

2 x 9,81=¿ 0,053 m

Hf = hf + Vf 2

2. g = 0,0466 +

(0,227)2

2x 9,81=¿ 0,049 m

Mencari∆H(%) diambil dari data percobaan No. 1 :

∆H(%)A= H(Pengamatan) – H(Hitungan) = (0,0472) – (0,0470) = 0,001

∆H(%)B = H(Pengamatan) – H(Hitungan) = (0,0479) – (0,0510) = -0,003

∆H(%)C = H(Pengamatan) – H(Hitungan) = (0,0482) – (0,068) = -0,002

∆H(%)D = H(Pengamatan) – H(Hitungan) = (0,0492) – (0,057) = -0,0018

∆H(%)E = H(Pengamatan) – H(Hitungan) = (0,0493) – (0,053) = -0,003

∆H(%)F = H(Pengamatan) – H(Hitungan) = (0,0496) – (0,0496) = 0,00



3.1.7 Tabel Perhitungan

PARAMETERFUNGSISATUAN

PENAMPANG

QDEBIT

(L/Detik)

VKECEPATAN

(m/detik)

v2/2gTinggi energi kecepatan

(m)

hTinggi energi statik

(m)

A B C D E F A B C D E F A B C D E F

1 0.0001025 0.167 0.296 0.666 0.463 0.340 0.227 0.002 0.005 0.024 0.012 0.006 0.003 0.045 0.0465 0.044 0.0454 0.0465 0.0466

2 0.000159 0.258 0.459 1.033 0.718 0.527 0.352 0.004 0.011 0.058 0.028 0.015 0.007 0.049 0.049 0.0416 0.0455 0.0475 0.0486

3 0.000298 0.485 0.861 1.938 1.346 0.989 0.660 0.013 0.040 0.205 0.099 0.053 0.024 0.03 0.0269 0.0057 0.0185 0.0205 0.0224

4 0.000312 0.506 0.900 2.025 1.406 1.033 0.689 0.014 0.044 0.223 0.108 0.058 0.026 0.028 0.0256 0.0053 0.0152 0.0193 0.0213

5 0.000315 0.511 0.909 2.046 1.421 1.044 0.696 0.014 0.045 0.228 0.110 0.059 0.026 0.028 0.0248 0.0051 0.0151 0.0182 0.0303

6 0.000301 0.489 0.869 1.956 1.358 0.998 0.665 0.013 0.041 0.208 0.100 0.054 0.024 0.026 0.0231 0.0051 0.0142 0.0166 0.0188

7 0.000360 0.585 1.040 2.341 1.626 1.194 0.796 0.019 0.059 0.298 0.144 0.078 0.035 0.03 0.0271 0.0085 0.0184 0.0207 0.0229

Kelompok 1 D4 1-TPJJ 10

H (Hitungan)Tinggi total energi

M

H (Pengamatan)Tinggi total energi

M

A B C D E F A B C D E F

0.047

0.051

0.068

0.057

0.053

0.049

0.0472

0.0479

0.0482

0.0492

0.0493

0.0496

0.053

0.060

0.100

0.074

0.063

0.055

0.0520.052

50.052

50.052

50.052

50.052

60.042

0.067

0.210

0.117

0.074

0.046

0.0251

0.0344

0.0339

0.0330.032

60.032

50.042

0.070

0.229

0.123

0.077

0.047

0.0335

0.0332

0.0328

0.0320.031

60.031

30.042

0.070

0.233

0.125

0.078

0.057

0.0308

0.0326

0.0321

0.0312

0.0308

0.0307

0.039

0.064

0.213

0.115

0.071

0.043

0.0312

0.2309

0.0305

0.0298

0.0296

0.0294

0.049

0.086

0.307

0.162

0.098

0.057

0.0348

0.0344

0.0339

0.0331

0.0329

0.0326

∆H (%)

A B C D E F

0.001 -0.003 -0.020 -0.008 -0.003 0.000

-0.001 -0.008 -0.047 -0.021 -0.010 -0.003

-0.017 -0.033 -0.176 -0.084 -0.041 -0.014

-0.009 -0.037 -0.196 -0.091 -0.046 -0.016

-0.011 -0.037 -0.201 -0.094 -0.047 -0.026



3.1.8 Grafik

0.0472 0.052 0.0252 0.0335 0.0308 0.0312 0.03480

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

Bernoulli Percobaan 1

H Pengamatan (mm)

H Pe

rhitu

ngan

(mm

)




3.1.9 Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

1. Dengan debit (Q) yang semakin meningkat, maka kecepatan pun semakin

meningkat hal ini dapat dilihat pada praktikum 1 sampai dengan 7 pada pipa

A, praktikum 1 dengan debit 1,025x10-4 liter/detik kecepatan yang diperoleh

senilai 0,167 m/detik, dan pada data praktikum ke- 7 dengan debit 3,6x10 -4

liter/detik kecepatan yang diperoleh 0,585 m/detik.

2. Pada data praktikum 1 dan 7, pada pipa A diperoleh juga, ketika debit sama

dengan 1,025x10-4 liter/detik tinggi energi kecepatannya senilai 0,002 meter.

Pada saat debit 3,6x10-4 liter/detik tinggi energi kecepatannya adalah 0,019.

Maka, dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi besar debit semakin tinggi

energi kecepatannya.

3. Pada data praktikum 1 dan 7, pipa A, ketika debit sama dengan 1,025x10 -4

liter/detik diperoleh nilai tinggi energi statik sama dengan 0,045 meter. Pada

saat debit sama dengan 3,6x10-4 liter/detik tinggi energi statik sama dengan

0,03. Maka dapat disimpulkan, semakin besar nilai debit semakin rendah

tinggi energi statiknya.

4. Pada data praktikum 1 dan 5, untuk perbandingan tinggi total energi secara

perhitungan dan pengamatan, diperoleh hasil pada pipa A ∆H senilai 0,001%

pada data praktikum ke-1, -0,001% pada data praktikum ke-2, -0,017%

pada data praktikum ke-3, -009% pada data praktikum ke-4, dan -

0,011% pada data praktikum ke-5. Dengan demikian dapat

disimpulkan, bahwa semakin besar debitnya semakin kecil nilai ∆H-nya.

Saran

1. Alat praktikum harus diperhatikan, karena sangat mempengaruhi keakuratan

pembacaan data

2. Dalam membaca data harus teliti.

3. Pengukuran waktu dalam menghitung debit harus diperhatikan.

4. Tetap berhati-hati dalam melakukan praktikum.


Bab III (i.hukum Bernoulli) Yg Halaman 10 Aja

Documents

Transcript of Bab III (i.hukum Bernoulli) Yg Halaman 10 Aja