Laporan Praktikum Kelompok 3 Mengukur Perubahan Tekanan Udara Akibat Perubahan Volume

(1)

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

(2)

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

(3)

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.

(4)

4. Menghitung tekanan udara dengan menggunakan hukum Boyle.

(5)

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

(6)

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.

(7)

BAB IV

Hasil dan Pembahasan

4.1. Hasil 4.1.1 Tabel Hasil Pengukuran

Tabel Hasil Pengamatan (Maharani Listiafitri)

Tabel Hasil Pengamatan (Arif Purwonugroho) No. Awal Akhir P1 (atm) V1 (mL) P2 (atm) V2 (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 No. Awal Akhir P1 (atm) V1 (mL) P2 (atm) V2 (mL) 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1

(8)

Tabel Hasil Pengukuran (M Lugina Patria)

Tabel Hasil Pengamatan (Lala Romlah)

8 No. Awal Akhir P1 (atm) V1 (mL) P2 (atm) V2 (mL) 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1

No. Awal Akhir

P1 (atm) V1 (mL) P2 (atm) V2 (mL) 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1

(9)

Tabel Hasil Pengamatan (Daffa Ammara Piero)

4.1.2

Perhitungan

Perhitungan (Maharani Listiafitri) P1 x V1 = P2 x V2 P2 = P 1 x V 1_{V 2} Pengukuran 1 P2 = P 1 x V 1_{V 2} = 1 x 22.5₂₀ = 1.125 Pa = 115875 atm Pengukuran 2 P2 = P 1 x V 1_{V 2} = 1 x 20₁₈ = 1.1111 Pa = 112555.5556 atm Pengukuran 3 P2 = P 1 x V 1_{V 2} = 1 x 17 .5_15.5 = 1.1290 Pa = 114370.9677 atm Pengukuran 4 Pengukuran 5 No. Awal Akhir P1 (atm) V1 (mL) P2 (atm) V2 (mL) 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1

(10)

P2 = P 1 x V 1_{V 2} = 1 x 1 5₁₃ = 1.1538 Pa = 116884.6154 atm P2 = P 1 x V 1_{V 2} = 1 x 12. 5_14.5 = 0.1724 Pa = 87327.5862 atm 10

(11)

Perhitungan (Arif Purwonugroho) P1 x V1 = P2 x V2 P2 = P 1 x V 1_{V 2} Pengukuran 1 P2 = P 1 x V 1_{V 2} = ❑❑ = Pa = atm Pengukuran 2 P2 = P 1 x V 1_{V 2} = ❑❑ = Pa = atm Pengukuran 3 P2 = P 1 x V 1_{V 2} = ❑❑ = Pa = atm Pengukuran 4 P2 = P 1 x V 1_{V 2} = ❑❑ = Pa = atm Pengukuran 5 P2 = P 1 x V 1_{V 2} = ❑❑ = Pa = atm

(12)

Perhitungan (M. Lugina Patria) P1 x V1 = P2 x V2 P2 = P 1 x V 1_{V 2} Pengukuran 1 P2 = P 1 x V 1_{V 2} = ❑❑ = Pa = atm Pengukuran 2 P2 = P 1 x V 1_{V 2} = ❑❑ = Pa = atm Pengukuran 3 P2 = P 1 x V 1_{V 2} = ❑❑ = Pa = atm Pengukuran 4 P2 = P 1 x V 1_{V 2} = ❑❑ = Pa = atm Pengukuran 5 P2 = P 1 x V 1_{V 2} = ❑❑ = Pa = atm 12

(13)

Perhitungan (Lala Romlah) P1 x V1 = P2 x V2 P2 = P 1 x V 1_{V 2} Pengukuran 1 P2 = P 1 x V 1_{V 2} = ❑❑ = Pa = atm Pengukuran 2 P2 = P 1 x V 1_{V 2} = ❑❑ = Pa = atm Pengukuran 3 P2 = P 1 x V 1_{V 2} = ❑❑ = Pa = atm Pengukuran 4 P2 = P 1 x V 1_{V 2} = ❑❑ = Pa = atm Pengukuran 5 P2 = P 1 x V 1_{V 2} = ❑❑ = Pa = atm

(14)

Perhitungan (Daffa Ammara Piero) P1 x V1 = P2 x V2 P2 = P 1 x V 1_{V 2} Pengukuran 1 P2 = P 1 x V 1_{V 2} = ❑❑ = Pa = atm Pengukuran 2 P2 = P 1 x V 1_{V 2} = ❑❑ = Pa = atm Pengukuran 3 P2 = P 1 x V 1_{V 2} = ❑❑ = Pa = atm Pengukuran 4 P2 = P 1 x V 1_{V 2} = ❑❑ = Pa = atm Pengukuran 5 P2 = P 1 x V 1_{V 2} = ❑❑ = Pa = atm 14

(15)

4.2 Grafik 12141618202224 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 R² = 0 R² = 0 R² = 0 R² = 0

Maharani Listiafitri Linear (Maharani Listiafitri)

Arif Purwonugroho Linear (Arif Purwonugroho)

M Lugina Patria Linear (M Lugina Patria) Lala Romlah Linear (Lala Romlah) Daffa Ammara Piero Linear (Daffa Ammara

Piero)

Grafik 1. Perbandingan Tekanan Awal (P1) terhadap Volume Awal (V1)

10 15 20 25 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000 R² = 0 R² = 0 R² = 0 R² = 0

Maharani Listiafitri Linear (Maharani Listiafitri)

Arif Purwonugroho Linear (Arif Purwonugroho)

M Lugina Patria Linear (M Lugina Patria) Lala Romlah Linear (Lala Romlah) Daffa Ammara Piero Linear (Daffa Ammara

Piero)

Grafik 2. Perbandingan Tekanan Akhir (P2) terhadap Volume Akhir (V2) Tekanan Awal (atm) Volume Awal (mL) Tekanan Akhir (atm) Volume Akhir (mL)

(16)

4.3 Pembahasan

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 p1x V1 = p2 x V2

. Setelah mendapatkan data V1 dan V2, p2 dapat dihitung dengan rumus P2 =

P 1 x V 1

V 2 ., dimana P1 untuk semua pengukuran telah ditetapkan, yakni 1 atm.

Maka akan terlihat bahwa p1x V1 = p2 x V2 = pn x Vn, yang berarti dalam suhu tetap, untuk massa yang sama, tekanan absolut dan volume udara terbalik secara proporsional.

16

Maharani Listiafitri 240110140084

(17)

Arif Purwonugroho 240110140085

(18)

18

Lala Romlah 240110140095

(19)

Daffa Ammara Piero 240110140101

(20)

BAB V

Penutup

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:

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

Maharani Listiafitri 240110140084

(21)

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.

Arif Purwonugroho 240110140085

Lala Romlah 240110140095

(22)

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. P1 = P2 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.

Saran

Praktikan dalam melakukan percobaan sebaiknya memperhatikan hal-hal berikut:

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

ρ1 x g1 x h1 = ρ2 x g2 x h2

Daffa Ammara Piero 240110140101

(23)

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.

(24)

Daftar Pustaka

(25)