Sifat-sifat FluidaSifat-sifat Fluida

Sifat-sifat Penting FluidaSifat-sifat Penting Fluida

• Berat jenis • Rapat massa (mass density)• Volume spesifik (specific volume)• Gravitasi spesifik (specific gravity)• Kompresibilitas rata-rata• Elastisitas (elasticity)• Kekentalan (viscocity)

Berat JenisBerat Jenis

• Berat jenis = berat per satuan volum• Gaya yang ditimbulkan oleh percepatan gravitasi g

yang bekerja pada satu satuan volum

gv

gv

v

w.

..

Kerapatan massaKerapatan massa

• Kerapatan massa = massa per satuan volume

• Contoh:– Air = 1000 kgm-3 – Air raksa = 13546 kgm-3 – Udara = 1.23 kgm-3

• Kerapatan massa tidak tetap tergantung suhu, tekanan, dan jenis fluida

v

m

Kerapatan massa gasKerapatan massa gas

• Untuk gas (fluida yang bersifat compressible / dapat dimampatkan), maka untuk hitungan kerapatan massa timbul pertanyaan hubungannya dengan perubahan volume :– jika v membesar, maka kerapatan massa bisa dihitung– jika v mengecil sehingga menjadi sangat kecil, maka

kerapatan massa jadi sangat sulit dihitung

• Sehingga diambil asumsi dalam hitungan kerapatan massa fluida adalah ditentukan volume terkecil yang membatasi fluida sehingga masih bisa dihitung dan didefinisikan kerapatan massa fluida pada titik tersebut

Kerapatan massa airKerapatan massa air

• Kerapatan massa air murni pada tekanan 760 mm Hg, pada beberapa suhu:

Suhu (oC) Kerapatan massa (kg/m3)

0 999,87

4 1000

10 999,73

100 958,4

Volume SpesifikVolume Spesifik

• Volume spesifik = volume per satuan massa• Kebalikan dari kerapatan massa

1

sv

Gravitasi spesifikGravitasi spesifik

• Gravitasi spesifik = perbandingan antara kerapatan massa fluida tertentu dengan kerapatan massa air pada suhu 4 oC

Co4suhu padaair massa kerapatan

tertentufluida massa kerapatan spesifik gravitasi

Kompresibilitas Kompresibilitas

• Kompresibilitas rata-rata = perubahan volume mula-mula per satuan perubahan tekanan

• pertambahan tekanan membuat penurunan volume sehingga persamaan diberi tanda negatif, akan tetapi nilai tetap positif

• pada saat pertambahan tekanan maka suhu dapat berubah atau tetap

p

v

vp

vv

)(1/

KompresibilitasKompresibilitas

untuk suhu tetap (isotermik) maka nilai

untuk suhu berubah (isentropik) maka nilai

• Dalam termodinamika didefinisikan– Cp = panas jenis pada tekanan tetap

– Cv = panas jenis pada volume tetap

T

T p

v

v

1

S

S p

v

v

1

KompresibilitasKompresibilitas

Untuk cairan, proses perubahan suhu yang terjadi sangat kecil (pada proses adiabatik), sehingga dianggap :

T = S (pada suhu tertentu)

ElastisitasElastisitas

• Elastisitas adalah kebalikan dari kompressibilitas• digunakan parameter E yaitu modulus elastisitas

(bulk modulus of elasticity)

Tvdv

dpE

1

/)(

)(

KekentalanKekentalan

• Kekentalan adalah sifat fluida untuk melawan tegangan geser

• Kekentalan kinematik

• v = kekentalan kinematik

= kekentalan absolut/dinamik

= kerapatan massa fluida

v

KekentalanKekentalan

• Kekentalan dinamik = tegangan geser per satuan luas yang diperlukan untuk memindahkan selapis fluida terhadap lapisan fluida yang lain dengan satu satuan kecepatan sejauh satu satuan jarak

Contoh 1. (dikerjakan Contoh 1. (dikerjakan berkelompok)berkelompok)

• Jika diketahui bahwa : • (i)  Berat spesifik (g) Air = 9,81 kN/m2, dan • (ii) Spesifik gravity Mercury = 13.55 •  

• maka hitunglah :• a.      Rapat massa () Air• b.      Rapat massa () Mercury• c.      Berat spesifik (g) Mercury• d.      Volume spesifik (Vs) Air dan Mercury

Contoh 2. (dikerjakan Contoh 2. (dikerjakan berkelompok)berkelompok)

• Jika diketahui gas oksigen pada suhu 1000F mempunyai tekanan 15 psia yang disimpan pada volume tertentu.

• Pertanyaan yang diajukan :• a. Ubahlah system satuan suhu dan tekanan oksigen

tersebut menjadi satuan system internasional• b. Hitunglah rapat massa, berat spesifik, dan volume

spesifik dari oksigen menurut satuan system internasional• c. Hitunglah suhu dan tekanan yang terjadi jika volume

oksigen tersebut dimampatkan sehingga menjadi 40% dari volume semula , pada kondisi isentropik

• d. Hitunglah tekanan yang terjadi jika proses pemampatan tersebut di atas (c) dalam kondisi isotermal

DiskusiDiskusi

• Diskusikan apa yang menyebabkan kekentalan pada gas dan cairan (bagaimana pengaruh kohesi antar molekul, suhu, dan tekanan pada terjadinya kekentalan gas dan cairan)