(2) Statika Fluida
-
Upload
fistafitriv -
Category
Documents
-
view
292 -
download
10
description
Transcript of (2) Statika Fluida
![Page 1: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/1.jpg)
Statika Fluida mempelajari sifat-sifat fluida dalam keadaan diam F = 0 (tidak ada gaya
ekternal) atau = 0 dan v = 0. Pada keadaan diam tekanan
dari semua arah pada suatu titik akan sama.
![Page 2: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/2.jpg)
Statika Fluida
![Page 3: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/3.jpg)
Contoh :Pandang zat cair dalam keadaan diam sebagai suatu segitiga
F = gaya normalFy = gaya vertikalFx = gaya horizontal
PxFx
Ax
Py
Fy Ay
PF A
![Page 4: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/4.jpg)
Secara umum tekanan (P) adalah gaya (F) persatuan luas (A)
cos,sin,cos,sin FF
FF
AA
AA yxyx
yx
y
yy
x
xx
PPPJadi
AF
AF
AF
P
AF
AF
AFP
AF
P
coscos
sinsin
![Page 5: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/5.jpg)
Kesimpulan :
Tekanan (P) tidak bergantung pada arah dan besarnya dari segala arah sama, maka diperoleh
)( khidrostatitekananAFP
![Page 6: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/6.jpg)
Persamaan Diferensial Tekanan
2x
xPP
2x
xP
P
2y
yPP
2y
yPP
2z
zP
P
2z
zP
P
zyxg
![Page 7: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/7.jpg)
Kesetimbangan :
Sumbu x :
0
022
xP
zyxxPPzyx
xPP
![Page 8: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/8.jpg)
Sumbu y :
0
022
yP
zxyyPPzxy
yPP
![Page 9: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/9.jpg)
Sumbu z :
gzP
yxzzPPzyxgyxz
zPP 0
22
![Page 10: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/10.jpg)
Penyelesaian Persamaan :
hzz
hhgP
zzzzgPP
dzgdPP
P
z
z
21
121212
2
1
2
1
![Page 11: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/11.jpg)
Kesimpulan :
)(
)(
)(
headcpiezometripizometriktinggiadalahzgP
headpotentialpotensialtinggiadalahz
headpressuretekanantinggiadalahgP
![Page 12: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/12.jpg)
Intensitas tekanan akan bertambah dengan bertambahnya kedalaman
Intensitas tekanan akan tetap sama bila tidak ada perubahan kedalaman
Contoh :Intensitas tekanan akan meningkat jikaseseorang berenang ke dasar kolam renang
![Page 13: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/13.jpg)
Untuk Fluida Diam :
tan22
11 konsz
gPz
gPz
gP
![Page 14: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/14.jpg)
![Page 15: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/15.jpg)
Tekanan Vakum dan Tekanan Atmosfir
Vakum adalah volume yang tidak berisi zat (padat, cair, dan gas)
Tekanan vakum adalah ruang yang mempunyai tekanan lebih kecil dari tekanan atmosfir
Tekanan atmosfir adalah tekanan udara sekitarTekanan atmosfir rata-rata pada level laut 14,7 psi,
101,3 kPa, 29,9 in (760 mm) air raksa atau 1 atmosfir (1 atm)
Pada ketinggian 10.000 ft tekanan atmosfir akan menurun sebesar 10,1 psi, 69,6 kPa, 20,6 in (523 mm) air raksa
![Page 16: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/16.jpg)
Tekanan Gauge dan Tekanan Absolut
Tekanan Gauge adalah tekanan yang diukur berbasis tekanan atmosfir
Tekanan absolut adalah tekanan yang diukur berbasis nol absolut
Tekanan barometer tekanan yang diukur berbasis nol absolut ke tekanan atmosfir
Pabsolut = Patmosfir + Pgauge
![Page 17: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/17.jpg)
![Page 18: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/18.jpg)
![Page 19: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/19.jpg)
Alat Pengukur TekananBarometer adalah alat untuk mengukur tekanan
![Page 20: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/20.jpg)
Persamaan
batm
batm
v
bvatm
bvatm
V
hgP
hP
diabaikanP
hPP
hAAPAP
F
0
0
![Page 21: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/21.jpg)
Pizometer adalah alat sederhana untuk mengukur tekanan pada suatu titik terhadap tekanan atmosfir
zP
h
Persamaaan
:
![Page 22: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/22.jpg)
Manometer berupa kolom cairan yang dibuet untuk mengukur beda tekanan yang biasanya terhadap tekanan atmosfir
![Page 23: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/23.jpg)
Persamaan
22
1
1122
222
111
)(
hgP
diabaikanJika
PgaugetekananadalahPP
atmosfirtekananP
hghgPP
hgzzgPP
hgzzgPP
Gauge
GaugeCA
C
CA
BCCB
ABBA
![Page 24: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/24.jpg)
Manometer Diferensial
![Page 25: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/25.jpg)
Contoh Soal :Sebuah tanki berisi larutan glycerin seperti yang terlihat pada Gambar di bawah ini.Tentukan tekanan di dasar tanki tersebut
![Page 26: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/26.jpg)
Diketahui : Sebuah tank dengan tekanan vakum (Pv) = 50 kPa
Tinggi cairan glycerin (h) = 2 m
Ditanya : Tekanan (PG) di dasar tanki ?
Jawab :
kPakPakPa
adalahkidasarpadaTekananTotal
kPamkNm
mkNP
metersebesarfluidatinggih
mkNsebesartabeldariglycerinspesifikberat
ana
hP
68,7468,2450
tan
68,2468,240,234,12
0,2
34,12
:dim
23
3
![Page 27: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/27.jpg)
Soal-soal Latihan :1. Dalam sistem barometer diketahui tekanan barometer
sebesar 29,75 in air raksa. Tentukan tekanan atmosfir dalam psi?
2. Pembacaan barometer air raksa sebesar 742 mm. Tentukan tekanan atmosfir dalam kilopascal?
3. Tekanan pada tanki yang berisi yang ditempelkan pizometer dapat dilihat pada Gambar berikut. Tentukan tekanan pada titik A?
4. Sebuah tanki terbuka ditempelkan pizometer disisinya yang berisi dua larutan yang berbeda (lihat Gambar). Ditanya : (1) Tentukan ketinggian permukaan cairan pada pizometer A?, (2) Tentukan ketinggian permukaan cairan pada pizometer B?, dan (3) Total tekanan pada dasar tanki?
![Page 28: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/28.jpg)
5. Pipa vertikal berisi minyak (SG = 0,91) yang ditempel manometer (lihat Gambar). Tentukan tekanan minyak pada titik A.
![Page 29: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/29.jpg)
![Page 30: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/30.jpg)
Tekanan Pada Fluida Kompresibel
Persamaan Gradien Tekanan
Persamaaan Gradien Temperatur
dimana :
dzgdP
zTT 0
ftF /00357,0 0
![Page 31: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/31.jpg)
Penurunan Persamaan Gunakan persamaan gas ideal :
zTRP
RTP
RTP
V
RTPV
o
1
![Page 32: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/32.jpg)
Persamaan Gradien Tekanan
zTdz
Rg
PdP
zTRP
dzgdP
dzgdP
dzgdP
o
o
![Page 33: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/33.jpg)
Integrasikan Persamaan
Rg
o
ooo
Rg
o
oo
o
Rg
o
oo
o
o
oo
o
oo
o
o
oooo
zzo
P
P
z
z o
P
P
zTzTPP
zTzT
PP
zTzT
PP
zTzT
Rg
PP
zTzT
Rg
PP
zTzTRgPP
zTRgP
zTdz
Rg
PdP
oo
oo
lnln
lnln
lnln
lnlnlnln
lnln
![Page 34: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/34.jpg)
Karena z0 basis nol maka zo= 0
Persamaaan Tekanan Gas Menjadi :
Nilai R dapat disubstitusi pada keadaan awal gas ideal
Rg
o
ooo zT
TPP
oo
o
oo
o
ooo
TP
R
TRP
TRVP
![Page 35: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/35.jpg)
Substitusi nilai R :
Diketahui berat spesifik
oooP
Tg
o
oo zT
TPP
g
oooP
T
o
oo zT
TPP
![Page 36: (2) Statika Fluida](https://reader030.fdokumen.site/reader030/viewer/2022012312/577c83951a28abe054b58333/html5/thumbnails/36.jpg)
Soal-soal Latihan
1. Tentukan besarnya tekanan dan massa jenis gas pada ketinggian 5.000 ft bila P0 = 14,7 psia dan = 0,00238 slug/ft3 pada permukaan laut.
2. Hitung tekanan gas pada ketinggian 20.000 ft dan anggap udara/atmosfir sebagai statika fluida. Tekanan standard atmosfir terletak pada level laut. Diketahui T0 = 590 F,
P0 = 14,7 psia, dan = 0,076 lb/ft3
Gunakan massa jenis konstan = konstan dan gradien temperatur (dT/dz)
o
o