ITNfVERSITI SAINS !,IALAYSIA
Peperiksaan Kursus Semasa Cuti Panjang Sidang Akademik 1,994 / 95
rJun l-995
rKK 203/4
-
OPERAST UNrT r Masa:
[3 Jam]Sil^a pastikan bahawa kertas soalan ini rnengandungi SEBELAS
(-11) mukasurat (termasuk Lampiran) yang bercetak sebelum anda memulakan peperiksaan ini.
'Jawab LrIvlA (5) soalan. Semua soalan mesti dijawab di dalam
Bahasa Malaysia.
1.
rKK 203/4
(a) cerit,akan tentang kelengkapan pengadukan dan impeler.
(zo /:-.oo)
(b) suatu rangki garispusatnya 4 ft dan tingginya 6 ft adalah diisikan sedalam 4 ft dengan saLu larutan polimer yang berkelikatan 7oo cP, dan ketumpatan 50
tn/f*. Tangki itu tanpa sesekat' Satu propeler tiga-bilahgarispusatnyaL2indipasangkandidalam tangki itu 1 ft dari bahagian bawah. Jarakbenang
ia].ah 1:1. Motor yang digunakan boleh membekal lOhp.Adakahmotoritumencukupiuntukmenggerak
pengaduk itu Pada laju L0OO rPm?
( 80/10 0 )
Bandingkan meter orifis dengan meter venturi '
(zo /r00) (b) Suatu minyak yang mempunyai ket.umpatan 58.0 In/tJ
mengalir pada 1_5ooF menerusi satu paip keluli yang bergarispusat6.oin.Kadaraliranjisimialah
94.o Ib/s. sat.u meter orifis adalah dipasangkan di dalam garisPaiP ini - Perbezaan teKanan
menyeberangi meter orifis icu ialah 520.0 l,bf/fxz - Kelikatan minyak ialah 3.72 x 1O-3 1b/ft-s. Apakah
sa;-'z orifis itua Co = 0.61 apabila NR",o
( 8o /1oo )
\ctl
rKK 203 / 4
3. (a) Bincangkan tentans halaju terminal.
12s /:-o0)
(b) Bincangkan tentang aliran supersonik dan nombor
Mach.
(rolr00) (c) Sesenarai tu juh pembolehubah P , L, D, v , lt t p ,
dan k telah didapati untuk aliran di dalam paip.
Dimensi-dimensi pembolehubah adalah diberikan di bawah. Gunakan tatacara sistematik dalam analisis dimenei untuk mendapatkan kumpulan-kumpulan tanpa dimensi.
pembolehubah AP L D V p p k
Dimensi
f,rtE2L r, i
7tt tttli rqtlz t
( 7ol1oo )
4 " (a) Ceritakan tentang penyiring graviti dan penyiring
empar.
Qo /Lool,
TKK 203/4
Air pada SooF adalah dipamkan dari suatu Eakungan ke atas satu bukit. mengerusi satu paip keluli yang bergarispusat 5.55 in pada halaju purata 10 ft-/s.
Paip iEu mendi-scas ke atmosfera parasnya 4500 ft ke atas paras di da]am takungan itu. Panjang garispaip ialah 5500 ft. Jika keefisienan keseluruhan pam itu ialah 75 peratus, dan jika kos
tenaga elektrik ialah 4 sen setiap kwh, apakah kos tenaga untuk mempamkan air inj- sejam?
(80/100)
5. (a) Bincangkan t,entang kerugi-an geseran di dalam paip.
( 1s /1oo )
(b) Apakah kepala qedutan positif net?
( l_0/1 00 )
(c) Di dalam sist.em aI i-ran di bawah, air adalah dipamkan menerusi suatu paip keLuli yang bergarispusat 3 in. Jumlah panjang paip termasuk panjang setara untuk pasangan ialah 2300 ft. Kadar
aliran volumetrik ialah l-50 ga],/min.
(b)
IKK 203/4
i) Kirakan kuasakuda yang dikehendaki untuk pam itu jika keefisienannya ialah 70+.
111 Apakah perbezaan Lekar:an menyeberangi pam iLu?
(7s / Loo)
(a) Ceritakan satu proses bendalir termampatkan.
(zo1r-oo)
h:230 ft
P:20 psig
::
rKK 2A3/4
(b) Suatu tangki simpanan sfera yang berEarispusat 5 ft akan ditenggekkan di luar beberapa kaki ke atas tanah. Dikehendaki merekabentuk sokongan untuk tangki itu supaya ia tidak akan digerak oleh angin
yang berhalaju 25 ft/s. Jika suhu d.an tekanan udara ialah TooF dan l- atm masing-masing, apakah jumlah daya yang bertindak ke atas tangki itua tr
(udara, ?ooF) = o.018 cP, p= 0.075 lb/tt3.
Koefisien hela adalah ditakrifkan sebagai nisbah fo/Ap dengan hasitdarab ketumpatan bendalir dengan kepala halaju.
(80/1oo)
LAII{PIRAN
rKK 203/4 -t
CONVERSIOi', FACTORS AND CONSTA'iTS OF NATURE
'f0 conYcrt fionl lo lr4ultiply by!
I CtC .l t trl
Avogitdr(l nunlbCr
brr rrr:l (1lci rolcrrrl)
brr
IJoltzntilnn constanl Btrl
lll u/l b Ilt uilb-"F l!tu /fr1-h Iltui'fr 'z-h-'l:
Illu-It/tr'?-lr-"1--
cilrr
cal
cln I cl> (ccutipoisc)
cSt (ccr)tisrokc) i:rraday It ftJb,
fr-lb//s fr r/h
ftj
I i --4il)r
fttr/s gal (U.S.)
grilvitationxl conslant gravity accclcratioo, standard h
ft'
!11:
l_7/nr:
lb7li n. r pilrticlcs/g mol fr"
gal (U.S.) nlr N/ru I
I br/in.1 JiK c;rl,t fr-lb/
J
kwh
cal11.1g-"C
W/rnr-"C W-nr/nr2-'C Btu fr-lb/
J J rn.
fr ftr
eal (u.s.)
kg/ru-s lbi rr-h lb/it-s m',/'.
C/g lrol Btu cal,r J l.ltrr/l' Irp rrr 1/s cn: t/s
;rttl [rl (l:.:j.)
it t,
ca lrr
.I
girl (U ri.)/rnin
fti
tn. _
N-nt:/) 1;2 nr/s I lnin
s IJi u/h
kw
cm3
; (-lb/
1b
Ilru
lrl
i;g kg/m'
:1,/cnt I N/nr2 r:g lrroiTrtr'-s
r.t nlol/cn):s
r )),/s
rl :n.
i(l ,rrl(U,S.)
l) n
'b!
b7/in. r
,rcfccnl alc,)irol Lry volurtlc
\g
i) .t) :!l
b
't
4.1,5(r0r 4,0,16.8 5
L0li2jr x 103 t4.696 6.022159 x I0:r
5.6 I 46 0.15ii99
,1 * x I0'
I 4-504
t.3s0622 x l0_:l
25t.996 71Lt"t 1,055.06 2.9107 x l0-*
0.55J 56
l*
3. I 546 5.6783 r.73073 3.9(183 x l0- 1
3.0673 4. I S(r8.
4. I 8ar 0. i 9370 0.032E081 3.531467 x )0- 5
2.641'1? x 10'"
1. x l0-r
2.419 | 6.7191 x l0-'
lr x l0-6
9.6a8670 x l0'
0.304E r i.3851 x l0- l
0.12383
| 1<(R1 4.6262
l.8llil8 x l0- r
:,JSl x l0-5
0.258 l
2.Sll6li19 x l0'
7..18052 2ri.l168.1 2.i I 94{l 6li 5.29 :.S692 x I0r
4,1 8.83 0. I]:163 6.673 x l0-t'
9. S0665 '
6C+
3,ri00+
2,54 {.4 3
0.7.r5?0 2.54 r
r 6.3$? r
jr x i07 0.71756
?.20.161
l,.l I 2. I
i* >r l0-r
0.a5i 5923 7, i6.0rS 0.0 r 601 8
6.ii9471 x 10"
Li(r52 >: I0- l
1.1652 x 10-' :.99?9?5 x r0"
3.1S0840 39.3 i0 r 3 5,3 l,l7
?64.1'7
t. r l0-\
0.:2'1S I I ..i..195 x l0- '
6.6?6196 x l0- r'
0.5 1,0r6
2. ?40 $
:,000r r,c00.
2,20,1. fi :}r 0.91 4.1*
np In, in. r J
^gklvh
I
tb lb/tr:r
lbrlin.' lb rrol/l't r-)r
!ight, spccd oi i]l
n1l i.i Nlrn'z Irlanck constant proot (U.S.) lon (long) lon (short) ton (mctric)
--trq--
urlt Vrlucs thr( cnd ir) . aic ci:act, by dcliniti'
LAII,{PIRAN
rKK 203/4 -8
PROFE,R.TIES
OF LIQUID
IX/
!-/u,/ ATE'D
| fi . tt I I I \ i JLJI\Tempcrature T,
OF
Viscosityt ,rr',
cP
fhermal
conductivityl k, Bru/fr-h-"F
ftensity$ p, lb/fr3
.
/tip'g\'''Vr=\ , \p'/
I40 50 60
80 90
,IUU 120 140 160 1E0 200 220 240 250 280 300
|.794
1.546 1.3 l0
1.129 0.982 0.862 0.7 64 0.682 0.5 59 0.470 0.401 0.347 0.30-(
0.274
n 1l') U.:'TL 0.218
0.1 99 0.r85
0.320 0.326 0.333 0.340 0.346 0.352
0.3 58 0.362 0.371 0.378 0.384 0.388 0.392 0.394 0.396 0.396 0.396 0.396
6?.42 62.43 62.42 62.37 62.30 62.2.2 1;'' | | 62.00
61 ,71
61.38 61.00 60.58 60.1 3 s9.63 59. l0
58.53 57.94
)I.JI
1,410 1,590 1,810 2,050 2,290 2,530 2,780 3,020 3,530 4,030 4,530 5,020 5,500 5,950 6,420 6,830 '1,210 7,510
t Irronr Intt:rna!ionnt Critical Tahle.s, vol.5, McGraw-Hill Book Company, New York, 1929, p. l0'
d From E. Schrnidt and W. Sellschopp, Forsch. Geb. [ngcnieurw.,3:277 (1932).
ss Calculatcci frorn J, IJ. Keenan ancl F. G. Keyes, Therntodynamic Properties of Sleanr, John Wiley &
Sons.. Inc.. Nerv York. 1937.
LAJIIPIRAN
rKK 203/4 -q
sss$s
$*
iiSlr ss:
SSs$S
s
;(t () k ()€ co o l&
LAMPIRAN
rt{I{ 203/4 -to
U ,i\
\
\
U
v.
-o0
tri6E J-^f,
U
I
{
\o o
\
o11
a)
/.i
a
\J-
-alQI
X ^\I\^-t\l, q.
+q
cUJ
:f?:
AI
z
UJ
h
(^'sl=l$l X l----{
$s>r'_l
ilic\tl
:. rr si I
QiQL)H
nr F (a - Iog, N11.,)/lr
t
., t {,f, crrir\'
\l (:
\,1 (i-
(), ! ni'
cLi(
t:
\rj ,)
{:'.
1.J.
flr
r.1'
D..|
r0
OI
LAIIPIBAN
rKK 2O3/4-u
F]-Sseckat
==r-1-alr*faf A
tanpasese'l(at
ppI
uru'1fnpV
Irulrgsi kuasa <}', Irvn ,nu O4ri turbin 6 bllah.
1'anpaseselrat
11..13
o4 t0r
l()?
Illjrrlt
_. r) trlri.)
\t:
ul f\- .5:,1"i q. lr:
\
1S' ro\
tq.
a
S 1 = DylDa
52 = IilDu llaJah
53 = L/Do
S,,, = t,l 1D..
55 = J/Ds S6 = l-rlDr:
Jtrclual Pernular o dan b '
\,o'{dnTrzj'
llungsl )(uosra + lwtr NRo, b^g'l Pr'ol)elef'3 blIqlr
oooooOOOOOOooooo
