Lapak Mekflu 3 Menghitung Dan Mengukur Tekanan Campuran Gas

1

LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA FLUIDA Menghitung dan Mengukur Tekanan Campuran Gas

Oleh :

Nama : Arnella Qurrota Ainni

NPM : 240110100061

Hari, Tgl Praktikum : Senin, 21 Maret 2011 Co.Ass : Andreas Donda H

Citra Pratiwi Fitri Septianingsih Jaka Saputera R. Asri Noor Pratiwi

LABORATORIUM SUMBERDAYA AIR

JURUSAN TEKNIK DAN MANAJEMEN INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

UNIVERSITAS PADJAJARAN JATINANGOR

2 BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Dalam kehidupan kita sehari-hari, kita ini diselimuti oleh udara. Udara tersebut merupakan suatu gas, dan termasuk ke dalam fluida karena fluida merupakan suatu zat yang dapat mengalir. Ada salah satu sifat gas yaitu dapat berubah bentuk sesuai dengan ruang yang ditempatinya. Gas dalam ruang ini akan memberikan tekanan ke dinding. Oleh karena itu dalam hukum Dalton disebutkan bahwa tekanan sebuah campuran gas adalah sama dengan jumlah tekanan masing-masing gas penyusunnya. Namun, apakah hukum Dalton itu benar? Kita akan menjawabnya pada praktikum kai ini yang mengenai penghitungan dan pengukuran tekanan campuran gas.

1.2. Tujuan

Tujuan dari praktikum kali ini adalah :

1. Mengetahui penggunaan hukum Dalton.

2. Mengukur tekanan campuran gas dalam tabung.

3. Membandingkan hasil hitungan menggunakan rumus hukum Dalton dengan hasil pengukuran langsung.

3 BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Gas

Gas adalah suatu fase benda. Seperti cairan, gas mempunyai kemampuan untuk mengalir dan dapat berubah bentuk. Namun berbeda dari cairan, gas yang tak tertahan tidak mengisi suatu volume yang telah ditentukan, sebaliknya mereka mengembang dan mengisi ruang apapun di mana mereka berada. Tenaga gerak/energi kinetis dalam suatu gas adalah bentuk zat terhebat kedua (setelah plasma). Karena penambahan energi kinetis ini, atom-atom gas dan molekul sering memantul antara satu sama lain, apalagi jika energi kinetis ini semakin bertambah. Kata "gas" kemungkinan diciptakan oleh seorang kimiawan Flandria sebagai pengejaan ulang dari pelafalannya untuk kata Yunani, chaos (kekacauan)

Sifat – sifat Gas

Gas memiliki sifat – sifat yang khas, yakni :

 Partikel-partikel gas tidak dapat terlihat (bersifat transparan).

 Gas akan menyebar mengisi ruang dimana gas itu ditempatkan sehingga berbentuk seperti ruang tersebut.

 Gas dalam ruang akan memberikan tekanan ke dinding.

 Volume sejumlah gas sama dengan volume wadahnya. Bila gas tidak diwadahi, volume gas akan menjadi tak hingga besarnya, dan tekanannya akan menjadi tak hingga kecilnya.

 Gas berdifusi ke segala arah tidak peduli ada atau tidak tekanan luar.

 Bila dua atau lebih gas bercampur, gas-gas itu akan terdistribusi merata.

 Gas dapat ditekan dengan tekanan luar. Bila tekanan luar dikurangi, gas akan mengembang.

 Bila dipanaskan gas akan mengembang, bila didinginkan akan mengkerut.

4 Hukum Tekanan Parsial Dalton (1801)

Hukum Tekanan Parsial Dalton: Tekanan sebuah campuran gas adalah sama dengan jumlah tekanan masing-masing gas penyusunnya.

Atau dengan kata lain, “Tekanan campuran gas dalam suatu ruangan sama dengan jumlah perkalian tekanan dan volume tiap gas itu masing-masing dibagi dengan volume ruangan tersebut.”

Secara matematik, hal ini dapat direpresentasikan untuk n jenis gas, berlaku:

Hukum Dalton dirumuskan Pc = (P1V1 + P2V2) / (V1 + V2)

Dimana, Pc = Tekanan campuran P1 = Tekanan pada tabung 1 P2 = Tekanan pada tabung 2 V1 = Volume udara pada tabung 1 V2 = Volume udara pada tabung 2

Tekanan dari suatu campuran yang terdiri atas beberapa macam gas (yang tidak bereaksi kimiawi yang satu dengan yang lain) adalah sama dengan jumlah dari tekanan-tekanan dari setiap gas tersebut, jelasnya tekanan dari setiap gas tersebut, jika ia masing-masing ada sendirian dalam ruang campuran tadi.

Teori dasar hukum dalton yakni bahwa tekanan campuran gas pada suhu tetap dalam suatu ruangan sama dengan jumlah tekanan tiap gas itu masing – masing dalam ruangan tersebut. Dengan kata lain, tekanan campuran gas dalam suatu ruangan sama dengan jumlah perkalian tekanan dan volume tiap gas itu masing – masing bagi dengan volume ruangan tersebut.

5 BAB III

METODE PRAKTIKUM

3.1 Alat dan Bahan

1. Dua buah tabung yang dilengkapi dengan pipa penghubung, kran, alat pengukur tekanan, serta pentil. (gambar 3)

2. Pompa udara

3.2. Prosedur

1. Menutup kran yang terdapat pada pipa penghubung.

2. Mengisi tabung (1) dengan pompa sampai tekanan tertentu, lalu dicatat.

3. Menutup kran pembuangan pada tabung (2), kemudian mengisinya dengan pompa pada tekanan tertentu. Dicatat tekanannya, kemudian tekanannya harus dibedakan dengan tabung (1).

4. Kran penghubung dibuka secara bersamaan, tekanan udara campuran yang ditunjukan oleh kedua alat pengukur tekanannya dibaca dan dicatat pada saat setimbang.

5. Mengulangi langkah 1 – 4 sebanyak 5 kali percobaan.

6. Menghitung tekanan campuran dengan menggunakan rumus hukum Dalton.

6 BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

a. Tabel hasil Praktikum

b. Perhitungan Secara Rumus

Hukum Dalton

P_campuran

=

V1 = V2 = V, maka Vc = V1 + V2 = 2V Tekanan campurannya adalah

1. Pc = = = 1.3 kg/cm3 2. Pc = = = 1.4 kg/cm3 NO

Tabung 1 Tabung 2 Campuran

P1 (kg/cm3) V1 P2 (kg/cm3) V2 PC (kg/cm3) VC Pc teoritis (kg/cm3) 1 1.6 V 1 V 1 2V 1.3 2 1.2 V 0.5 V 0.65 2V 0.85 3 1.8 V 1 V 1.1 2V 1.4 4 0.5 V 1 V 0.75 2V 0.75 5 0.8 V 0.7 V 0.65 2V 0.75

7

3.

Pc =

= = 0.85 kg/cm3 4. Pc = = = 0.75 kg/cm3 5. Pc = = = 0.75 kg/cm3

c. Grafik Perbandingan Hasil Teoritis dengan Praktikum

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.6 1.7 2.8 1.5 1.5

Pc

P₁ + P₂ Pc (Praktikum) Pc (Teoritis)

8 4.2 Pembahasan

Hasil pengamatan di atas menunjukan pembuktian bahwa tekanan campuran gas pada suatu ruangan sama dengan hasil tekanan dan volume tiap gas itu masing-masing dalam ruangan tersebut.

P_campuran

=

Dimana, Pc = Tekanan campuran P1 = Tekanan pada tabung 1 P2 = Tekanan pada tabung 2 V1 = Volume udara pada tabung 1 V2 = Volume udara pada tabung 2

Dalam percobaan kali ini kita menggunakan tabung 1 yang berwarna oranye sebagai inlet dan tabung 2 yang berwarna merah sebagai outlet (gambar 1 dan 2). Tidak lupa juga bahwa kedua tabung tersebut telah dilengkapi dengan alat pengukur tekanan, pentil, selang atau pipa penghubung dan kran. Selain itu, untuk memompa tekanan, digunakanlah alat pemompa sederhana. Pentil pada tabung tersebut digunakan sebagai penghubung antara tabung udara dan pemompa sehingga pada saat pemompa bekerja, gas atau udara bisa masuk di dalamnya dan tekanan pun menjadi naik. Selain itu, pentil tersebut berfungsi sebagai tempat keluarnya udara ketika tekanan di dalam tabung ingin diturunkan. Selang atau pipa penghubung dan kran tersebut berfungsi untuk mengatur keseimbangan tekanan dalam pipa sehingga ketika pada saat kran ditutup, tekanan yang dimiliki masing masing tabung berbeda tetapi pada saat krannya terbuka, tekanan akan mencapai keseimbangan dan pada akhirnya disebut sebagai tekanan campuran.

Setelah melihat percobaan dan aplikasinya dalam penghitungan tersebut, maka kita dapat menyimpulkan bahwa hukum Dalton dapat terbukti. Karena ketika percobaan dimulai dengan memasukan udara ke dalam tabung 1 dan tabung 2 dengan tekanan udara yang berbeda (dalam keadaan kedua tabung krannya tertutup), setelah itu ketika krannya dibuka, udara pada tabung 1 dan tabung 2 saling mengisi ruang yang kosong sehingga tekanan campurannya terlihat sama di kedua alat pengukur tekanan pada tabung 1 dan tabung 2.

9

Ternyata praktikum ini tidak semuanya menghasilkan hal diinginkan, karena apabila kita melihat hasil perhitungan tekanan teoritis yang menggunakan rumus langsung, ada perbedaan dengan hasil pada pengamatan langsung. Hal ini bisa saja disebabkan oleh skala yang digunakannya itu terlalu besar, yaitu dalam kg/cm3. Sehingga ketelitiannya pun kurang. Tidak hanya itu, bisa saja kita lupa menutup atau membuka kran saat akan mengisi udaranya sehingga hasilnya pun menjadi tidak benar. Atau, karena keadaan alat yang sudah lama dan sudah tidak dalam kondisi baik untuk mendapatkan hasil yang akurat juga bisa menjadi penyebab dari perbedaan ini.

10 BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Kesimpulan dari praktikum kali ini adalah :

1. Hukum Dalton terbukti, dimana tekanan campuran gas pada suatu ruangan sama dengan hasil tekanan dan volume tiap gas itu masing-masing dalam ruangan tersebut.

2. Tekanan campuran dapat diketahui dengan menggunakan hukum Dalton yang berupa rumus :

P_campuran

=

3. Hasil tekanan pada percobaan langsung dengan teoritis berbeda karena ada kesalahan teknis dari alat dan pengamat serta tingkat keltelitian yang kurang tinggi..

5.2 Saran

Saran untuk pelaksanaan praktikum-praktikum selanjutnya adalah :

1. Sebelum memulai praktikum diharapkan unutk membaca materi yang akan dipraktikumkan agar tidak terjadi kebingungan dalam mengerjakan praktikum.

2. Gunakan alat-alat praktikum yang masih dalam keadaaan baik agar hasilnya dapat lebih akurat dan diharapkan dapat menghindari kesalahan dalam melakukan percobaan ini.

11

DAFTAR PUSTAKA

Sistanto, Bambang Aris, dkk. 2010. Penuntun Praktikum Mekanika Fluida. Jatinangor: Jurusan Teknik dan Manajemen Industri Pertanian Universitas Padjadjaran.

Anonim. 2011. Gas. Terdapat pada http://id.wikipedia.org/wiki/Gas. (diakses pada 25 Maret 2011, 20.23 WIB)

Anonim. 2011. 9.Gas. Terdapat pada

http://elearning.gunadarma.ac.id/docmodul/pengantar_kimia/Bab_9.pdf. (diakses pada 25 Maret 2011, 20.25 WIB)

Anonim. 2011. Persamaan Keadaan. Terdapat pada

http://id.wikipedia.org/wiki/Persamaan_keadaan. (diakses pada 25 Maret 2011, 20.26 WIB)

Wulan, Ade. 2010. laporan mekanika fluida. Terdapat pada

12 LAMPIRAN

Gambar 1 Gambar 2