ACARA III EFFLUX TIME BAB I PENDAHULUAN

(1)

ACARA III EFFLUX TIME

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Tujuan

1. Mahasiswa mampu memeberikan konsep pengsosngan tangki dan mempraktikannya.

2. Mahasiswa mampu menganalisa faktor yang berpengaruh dalam pengosongan tangki.

1.2 Dasar Teori

Eflux time dalam Masan dan Auliah (2019) merupakan waktu yang diperlukan untuk pengosongan cairan di dalam tangki melalui pipa vertikal akibat dari pengaruh gaya beratnya. Sebagian industri mengalirkan cairan dari tempat penampungannya dengan pengaruh gaya gravitasi karena tinggi permukaan teoritis melalui rumus pendekatan dari penurunan rumus prinsip dasar teori aliran fluida dinamis dalam aliran vertikal. Waktu pencampuran cairan ini dapat diperkirakan dengan persamaan pendekatan yang kemudian dikaitkan dengan faktor koreksi yang merupakan perbandingan antara efflux time teoritis dengan waktu sebenarnya. Faktor koreksi digunakan untuk waktu penurunan cairan sesungguhnya. Perilaku zat cair yang mengalir sangat bergantung pada kenyataan apakah fluida itu berada di bawah pengaruh bidangmbatas padat atau tidak.

Pemrosesan dan penyimpanan pada industri kimia dan munculnya terkaitan dalam berbagai macam bentuk. Efflux time ini sangat penting dalam banyak situasi darurat selain pertimbangan produktivitas. Ini sangat menarik di berbagai industri seperti kimia, makanan, dan farmasi. Subbarao, dkk (2012) menjelaskan bahwa untuk tujuan organisasi, literatur tentang waktu penghabisan dikategorikan menjadi: melalui lubang terbatas, melalui pipa keluar ketika aliran di pipa keluar turbulen, melalui pipa keluar ketika aliran di pipa keluar adalah laminar, dan di hadapan larutan polimer.

(2)

Hukum Bernoulli sendiri merupakan sebuah konsep dari hasil penggabungan beberapa unit konsep fisika seperti tekanan, massa jenis, laju zat alir, kekentalan zat alir, dan ketinggian potensial gravitasi. Cakupan dari konsep Bernoulli ini mampu mendeskripsikan secara kualitatif dan kuantitatif perilaku dinamis zat alir (cair dan gas) dalam ruang ataupun saluran berdinding padatan seperti pipa (Rasagema dkk, 2016). Keterkaitan hukum Bernoulli dengan efflux time dapat dilihat dari peralatan untuk mengeluarkan fluida, yaitu orifice dan noozle. Orifice merupakan sebuah bukaan (biasanya bulat) pada dinding tangki, plat yang sama juga ada di ujung pipa atau di beberapa daerah lanjut airnya. Aliran yang melaluinya dipengaruhi oleh ketebalan plat, kekerasan permukaannya, jari-jari lekukannya (Irawan, 2023). Biasanya diameter orifice lebih kecil dari pada diameter pipa, sehingga aliran yang melewati orifice mengecil dan terjadi percepatan sesuai dengan Hukum Kontinuitas. Berdasarkan persamaan kontinuitas, laju aliran fluida dapat berubah-ubah sepanjang jalur fluida.

Tekanan juga dapat berubah-ubah; tergantung pada ketinggian seperti pada keadaan statis, dan juga tergantung pada laju aliran. Kita bisa mendapatkan hubungan penting yang disebut persamaan Bernoulli yang menghubungkan tekanan, laju aliran, dan ketinggian untuk aliran, fluida inkompresibel yang ideal.

Persamaan Bernoulli merupakan alat pokok dalam menganalisis sistem perpipaan, stasiun pembangkit listrik tenaga air, dan penerbangan pesawat.

Ketergantungan tekanan pada laju mengikuti persamaan kontinuitas. Ketika fluida inkompresibel mengalir sepanjang tabung alir dengan penampang yang berubahubah, lajunya pasti berubah dan karena itu elemen dari fluida memiliki percepatan (Syukran, 2009).

Irwan (2023) menjelaskan faktor-faktor yang dapat mempengaruhi nilai ejluxtime, yaitu:

1. Diameter, dimana diameter akan mempengaruhi debit air.

2. Ketinggian akan mempengaruhi kecepatan karena ketinggian akan menekan air karena semakin besar dan semakin rendah tinggi air maka tekananannya semakin kecil dan jumlah air yang dikeluarkan semakin kecil.

3. Lamanya waktu yang diberikan dimana bila waktu yang dberikan semakin lama maka debit akan kecil dan bila waktu yang diberikan semakin cepat maka debit akan semakin besar.

(3)

4. Kecepatan aliran air, dimna bila kecepatan air semakin besar maka debit semakin besar pula dan bil kecepatam air kecil maka akan kecil juga debitnya.

5. Luar penampang dari tempat alira air itu keluar. Bila luar penampang besar maka debit semakin bsar dan begitu pula sebaliknya.

Sedangkan gaya yang dapat memberikan pengaruh dalam menentukan eflux time, yaitu:

1. Gaya fiksi adalah besaran yang berlawanan arah dengan kelajuan. Friksi mengakibatkan kelajuan suatu objek berkurang. Besarnya hambatan aliran karena gesekan sangat tergantung dari kekerasan dinding pipa. Percobaan kekasaran atau gesekan aliran dilakukan oleh Froude yang menyipulkan bahwa:

a. Besarya gaya gesekan berbanding lurus dengan pangkat dua dari laju aliran.

b. Hambatan karena gesekan bervariasi tergantung kekarasan pipa.

2. Sedangkan gaya berat sendiri adalah gaya yang bergantung pada percepatan gravitasi.

Pembahasan lanjutan mengenai persamaan Bernoulli, Rasegem (2020) menjelaskan bawah, persamaan yang menyatakan bahwa kerja yang dilakukan pada satuan volume fluida sekitarya adalah sama dengan jumlah perubahan energi kinetik dan energi potensial tap satuan volume yang terjadi selama aliran.

ρ1-ρ2=1 2(v2

2-v2

1) + ρg (y2-y1)

*tekanan di anggap 0 dan tekana atmosfer sama ρ0 + 1

2 ρv 2

1 +ρgh=ρa 1

2 ρv 2 2 v 2

2 = 1

2 ρv 2 2

ρ⁰- ρ^a

ρ + 2gh v 2

2 =2ρ⁰ - ρ^a

ρ + 2gh V2 =√2gh

(4)

BAB II METODOLOGI

2.1 Alat dan Bahan

Gambar 3.1 Jangka Sorong (Koleksi Pribadi)

Gambar 3.2 Piknometer (Koleksi Pribadi)

Gambar 3.3 Gelas Ukur 1000 mL

(Koleksi Pribadi)

Gambar 3.4 Timbangan Analitik

Gambar 3.5 Bak penampung Fluida

Gambar 3.6 Tangki (Koleksi Pribadi)

(5)

Gambar 3.7 Penggaris

(Koleksi Pribadi) Gambar 3.8 Corong

Gambar 3.9 Stopwatch (Koleksi Pribadi)

Gambar 3.10 Air (Koleksi Pribadi)

Gambar 3.11 Oli (Koleksi Pribadi)

(6)

2.2 Langkah Kerja

Gambar 3.12 Menyiapkan alat dan bahan (Koleksi Pribadi)

Gambar 3.13 Mengukur diameter lubang (Koleksi Pribadi)

Menyiapkan alat dan bahan yang dibutuhkan.

Mengukur diameter lubang pada bagian bawah tangki.

Gambar 3.14 Menuang fluida

Menuang fluida ke dalam tangki dan menahan lubang yang berada di bagian bawah tangki.

Gambar 3.15 Mengukur tinggi fluida (Koleksi Pribadi)

Mengukur tinggi fluida.

(7)

Gambar 3.16 Melepas penahan lubang (Koleksi Pribadi)

Melepas penahan lubang untuk mengosongkan tangki dan menghitung waktu yang dibutuhkan fluida untuk mengosongkan tangki.

Gambar 3.17 Menambahkan fluida

Memasukkan kembali fluida di dalam bak penampung ke dalam tangki, dan menambahkan 1 liter fluida ke dalam tangki. Melakukan praktek yang sama sebagai pembanding.

Gambar 3.18 Melakukan praktek ulang dengan air

Melakukan praktek yang sama dengan fluida yang berbeda (air).

(8)

BAB III ISI

3.1 Perhitungan Diketahui :

➢ Oli

V1 = 1000 ml V2 = 2000 ml

t1 = 68 s t2 = 105 s

h1 = 3,9 cm h2 = 7,7 cm

d Lubang Oli = 0,738 cm g = 980 cm/s²

➢ Air

V1 = 1000 ml V2 = 2000 ml

t1 = 92 s t2 = 78 s

h1 = 4,1 cm h1 = 8,2 cm

d Lubang Air = 0,738 cm g = 980 cm/s²

Ditanya :

1. Luas Penampang (A)

2. Kecepatan (ν)

3. Tteori

4. % Kesalahan

Jawab :

1. Luas Penampang (A)

➢ Aoli = 3,14 × 0,369²

= 0,427 cm²

➢ Aair = 3,14 × 0,369²

= 0,427 cm² A = π ×r²

(9)

2. Kecepatan (ν)

➢ Oli = ν1 = √2 × 980 × 3,9 = 87,429 ^cm/s

ν2 = √2 × 980 × 7,7 = 122,849 ^cm/s

➢ Air = ν1 = √2 × 980 × 4,1 = 89,643 ^cm/s

ν2 = √2 × 980 × 8,2 = 126,775 ^cm/s

3. t_teori

➢ Oli = t_{teori 1} = ¹⁰⁰⁰

0,427 × 87,428

= 26,786 ^cm/s

t_{teori 2} = ²⁰⁰⁰

0,427 × 122,849

= 38,126 ^cm/s

➢ Air = t_{teori 1} = ¹⁰⁰⁰

0,427 × 89,643

= 26,124 cm s⁄ t_{teori 2} = ²⁰⁰⁰

0,427 × 126,775

= 36,946 ^cm/s

4. % Kesalahan

➢ Oli = %1 = |26,786 - 68

26,786 ×100 %|

ν = √2 × g × h

t_teori

=

^{V fluida}

A × ν

% Kesalahan = |^t^teori- tPercobaan

t_teori ×100 %|

(10)

➢ Air = %1 = |26,124 - 52

26,124 ×100 %|

= 99,050 % %2 = |36,946 - 78

36,946 ×100 %|

= 111,118 %

(11)

3.2 Pembahasan

Praktikum acara ketiga mekanika fluida membahas mengenai efflux time

(12)

BAB IV PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan pada acara 3 mengenai efflux time, dapat disimpulkan bahwa Pada percobaan kali ini menggunakan.

4.2 Saran

Beberapa hal yang dapat dilakukan untuk meminimalisir kesalahan atau ketidakakuratan pengambilan data pada praktikum acara 2 kali ini adalah : 1. Sebaiknya pengambilan data dilakukan dengan lebih teliti dan hati-hati

supaya hasil perhitungannya memiliki akurasi yang tinggi.

2. Sebaiknya di tingkatkan faktor-faktor yang dapat mempengaruhi percobaan, seperti disamakan memastikan dengan jelas sudut kemiringannya dan ketinggian tiap fluidanya.

(13)

DAFTAR PUSTAKA

Irawan, Agus Bambang. (2023). Buku Panduan Praktikum Mekanika Fluida.

Yogyakarta : Teknik Lingkungan UPN “Veteran” Yogyakarta.

Masnan dan Aulia, Ravina, 2019. Pengarah Diameter Orrifice, Jenis Pemasangan Tangki, dan Ketinggian Fluida Terhadap Debit Fluida dan Waktu Pengosongan Tangki. Jurnal Dinamika Proses, 17 B, 1-5.

Rasagama, I. G. 2020. Menerapkan Konsep versi Anderson untuk Merumuskan Persamaan Laju Aliran Representatif dalam Desain Peralatan Praktikum Dinamika Fluida Sederhana (Studi Awal Pengembangan Modal). Jurnal Pendidikan Fisika Tadulako, 8(2), 1-10.

Rasagama, I. G.,dkk. 2016. Keterpakaian Konsep Hukum Bernoulli Dan Desain Eksperimennya Di Dalam Fisika Terapan Prodi Rekayasa Polban. Jurnal Prosiding

Seminar Nasional Fisika: Volume V , 29-34.

Subbarao, CH. V., dkk. 2012. Review on EMux Time. Jurnal Chemmical Sei.10(3), 1255-1270.|

Syukran. 2009. Buku Ajar Mekanika Fluid. Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Lhoksumawe. Lhoksumawe..

(14)

ACARA III EFFLUX TIME BAB I PENDAHULUAN

=

LAMPIRAN