LAPORAN PRAKTIKUM

Disipasi Kalor Hot Wire

Nama : Fadhil Dzulfikar

NPM : 1206250273

Fakultas : Teknik

Departemen/Prodi : Teknik Sipil / Teknik Sipil

Kelompok Praktikum : A4

Kode Praktikum : KR01 – Disipasi Kalor Hot Wire

Minggu Percobaan : Pekan 3

Tanggal Praktikum : 08 Oktober 2012

Koordinator Asistan :

Unit Pelaksana Pendidikan Ilmu Pengetahuan Dasar

(UPP-IPD

Universitas Indonesia

Depok

KR01 - Disipasi Kalor Hot Wire

I. Tujuan

Menggunakan hotwire sebagai sensor kecepatan aliran udara.

II. Alat

1. kawat pijar (hotwire)

2. Fan

3. Voltmeter dan Ampmeter

4. Adjustable power supply

5. Camcorder

6. Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatis

III. Teori

Single normal probe adalah suatu tipe hotwire yang paling banyak digunakan

sebagai sensor untuk memberikan informasi kecepatan aliran dalam arah axial saja.

Probe seperti ini terdiri dari sebuah kawat logam pendek yang halus yang disatukan

pada dua kawat baja. Masing masing ujung probe dihubungkan ke sebuah sumber

tegangan. Energi listrik yang mengalir pada probe tersebut akan didispasi oleh

kawat menjadi energi kalor. Besarnya energi listrik yang terdisipasi sebanding

dengan tegangan , arus listrik yang mengalir di probe tersebut dan lamanya waktu

arus listrik mengalir.

P = v i Δ t ......... ( 1 )

Bila probe dihembuskan udara maka akan merubah nilai resistansi kawat

sehingga merubah besarnya arus listrik yang mengalir. Semakin cepat udara yang

mengalir maka perubahan nilai resistansi juga semakin besar dan arus listrik yang

mengalir juga berubah.

Jumlah perpindahan panas yang diterima probe dinyatakan oleh overheat ratio

yang dirumuskan sebagai :

Rw = resistansi kawat pada temperatur pengoperasian (dihembuskan udara).

Ra = resistansi kawat pada temperatur ambient (ruangan).

Hot wire probe harus dikalibrasi untuk menentukan persamaan yang

menyatakan hubungan antara tegangan kawat (wire voltage , E) dengan kecepatan

referensi (reference velocity , U) setelah persamaan diperoleh, kemudian informasi

kecepatan dalam setiap percobaan dapat dievaluasi menggunakan persamaan

tersebut. Persamaan yang didapat berbentuk persamaan linear atau persamaan

polinomial.

Pada percobaan yang akan dilakukan yaitu mengukur tegangan kawat pada

temperatur ambient dan mengukur tegangan kawat bila dialiri arus udara dengan

kecepatan yang hasilkan oleh fan. Kecepatan aliran udara oleh fan akan

divariasikan melalui daya yang diberikan ke fan yaitu 70 , 110 , 150 dan 190 dari

daya maksimal 230 m/s.

IV. Cara Kerja

1. Meng”klik” portal r-Lab pada sitrampil.

2. Mengaktifkan Web cam (meng”klik” icon video pada halaman web r-Lab).

3. Memberikan aliran udara dengan kecepatan 0 m/s , dengan meng”klik” pilihan

drop down pada icon “atur kecepatan aliran”.

4. Menghidupkan motor pengerak kipas dengan meng”klik” radio button pada icon

“menghidupkan power supply kipas.

5. Mengukur Tegangan dan Arus listrik di kawat hot wire dengan cara meng”klik”

icon “ukur”.

6. Mengulangi langkah 2 hingga 4 untuk kecepatan 70 , 110 , 150 , 190 dan 230

m/s.

V. Tugas & Evaluasi

1. Berdasarkan data yang didapat, membuat grafik yang menggambarkan

hubungan Tegangan Hotwire dengan Waktu untuk tiap kecepatan aliran udara.

2. Berdasarkan pengolahan data di atas, membuat grafik yang menggambarkan

hubungan Tegangan Hotwire dengan Kecepatan aliran angin.

3. Membuat persamaan kecepatan angin sebagai fungsi dari tegangan hotwire.

4. Berdasarkan percobaan dan data yang didapat, apakah kita dapat menggunakan

kawat Hotwire sebagai pengukur kecepatan angin?

5. Memberi analisis dari hasil percobaan ini.

VI. Data Hasil Percobaan

Waktu Kec. Angin V-HW I-HW

1 70 2.050 55.0

2 70 2.052 54.2

3 70 2.051 54.5

4 70 2.050 56.3

5 70 2.050 57.0

6 70 2.050 55.0

7 70 2.049 54.2

8 70 2.050 54.6

9 70 2.052 56.5

10 70 2.050 56.8

Waktu Kec. Angin V-HW I-HW

1 0 2.112 53.9

2 0 2.112 53.9

3 0 2.112 54.5

4 0 2.112 55.4

5 0 2.107 55.1

6 0 2.107 54.2

7 0 2.112 53.9

8 0 2.112 53.9

9 0 2.112 53.9

10 0 2.112 54.4

Waktu Kec. Angin V-HW I-HW

1 110 2.031 54.5

2 110 2.030 54.8

3 110 2.029 56.9

4 110 2.030 57.9

5 110 2.031 55.9

6 110 2.032 54.5

7 110 2.030 54.6

8 110 2.029 56.2

9 110 2.029 57.9

10 110 2.029 57.0

Waktu Kec. Angin V-HW I-HW

1 150 2.021 58.6

2 150 2.021 58.1

3 150 2.022 56.7

4 150 2.022 55.1

5 150 2.022 54.6

6 150 2.022 54.7

7 150 2.022 55.9

8 150 2.022 57.6

9 150 2.021 58.2

10 150 2.021 56.6

Waktu Kec. Angin V-HW I-HW

1 190 2.017 56.9

2 190 2.017 58.3

3 190 2.017 57.6

4 190 2.016 55.7

5 190 2.017 54.7

6 190 2.017 54.8

7 190 2.017 56.2

8 190 2.016 58.1

9 190 2.017 58.0

10 190 2.016 56.1

VII.Pengolahan Data

1. Kecepatan 0 m/s

Waktu Kec. Angin V-HW I-HW

1 230 2.014 55.0

2 230 2.013 56.9

3 230 2.013 58.7

4 230 2.014 57.6

5 230 2.013 55.4

6 230 2.013 54.7

7 230 2.014 55.1

8 230 2.014 57.3

9 230 2.014 58.7

10 230 2.014 57.3

Waktu V-HW

1 2.112

2 2.112

3 2.112

4 2.112

5 2.107

6 2.107

7 2.112

8 2.112

9 2.112

10 2.112

2. Kecepatan 70 m/s

3. Kecepatan 110 m/s

Waktu V-HW

1 2.050

2 2.052

3 2.051

4 2.050

5 2.050

6 2.050

7 2.049

8 2.050

9 2.052

10 2.050

Waktu V-HW

1 2.031

2 2.030

3 2.029

4 2.030

5 2.031

6 2.032

7 2.030

8 2.029

9 2.029

10 2.029

4. Kecepatan 150 m/s

5. Kecepatan 190 m/s

Waktu V-HW

1 2.021

2 2.021

3 2.022

4 2.022

5 2.022

6 2.022

7 2.022

8 2.022

9 2.021

10 2.021

Waktu V-HW1 2.017

2 2.017

3 2.017

4 2.016

5 2.017

6 2.017

7 2.017

8 2.016

9 2.017

10 2.016

6. Kecepatan 230 m/s

7. Rata – Rata Tegangan

\

Waktu V-HW

1 2.014

2 2.013

3 2.013

4 2.014

5 2.013

6 2.013

7 2.014

8 2.014

9 2.014

10 2.014

Kec. Angin V-HW

0 2.110

70 2.050

90 2.030

150 2.023

190 2.017

230 2.014

8.

VIII.

Referensi

1. Giancoli, D.C.; Physics for Scientists & Engeeners, Third Edition, Prentice Hall,

NJ, 2000.

2. Halliday, Resnick, Walker; Fundamentals of Physics, 7th Edition, Extended

Edition, John Wiley & Sons, Inc., NJ, 2005.