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

2015

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

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.

3. Mengetahui hubungan perubahan volume terhadap tekanan.

4. Menghitung tekanan udara dengan menggunakan hukum Boyle.

3

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

2. Air untuk mengisi selang plastik

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.

4

BAB IV

Hasil dan Pembahasan

4.1. Hasil

4.1.1 Tabel Hasil Pengukuran

Tabel Hasil Pengamatan (Maharani Listiafitri)

Tabel Hasil Pengamatan (Arif Purwonugroho)

5

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

Tabel Hasil Pengukuran (M Lugina Patria)

Tabel Hasil Pengamatan (Lala Romlah)

Tabel Hasil Pengamatan (Daffa Ammara Piero)

4.1.2 Perhitungan

6

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

No.

Awal Akhir

P1

(atm)

V1

(mL)

P2

(atm)

V2

(mL)

1 1

2 1

3 1

4 1

5 1

Perhitungan (Maharani Listiafitri)

P1 x V1 = P2 x V2

P2 = P1 xV 1V 2

Pengukuran 1

P2 = P1 xV 1V 2

= 1 x 22.5

20

= 1.125 Pa

= 115875 atm

Pengukuran 2

P2 = P1 xV 1V 2

= 1 x 2 0

18

= 1.1111 Pa

= 112555.5556 atm

Pengukuran 3

P2 = P1 xV 1V 2

= 1 x 17 .5

15.5

= 1.1290 Pa

= 114370.9677 atm

Pengukuran 4

P2 = P1 xV 1V 2

= 1 x 15

13

= 1.1538 Pa

= 116884.6154 atm

Pengukuran 5

P2 = P1 xV 1V 2

= 1 x 12.5

14.5

= 0.1724 Pa

= 87327.5862 atm

7

Perhitungan (Arif Purwonugroho)

P1 x V1 = P2 x V2

P2 = P1 xV 1V 2

Pengukuran 1

P2 = P1 xV 1V 2

= ❑❑

= Pa

= atm

Pengukuran 2

P2 = P1 xV 1V 2

= ❑❑

= Pa

= atm

Pengukuran 3

P2 = P1 xV 1V 2

= ❑❑

= Pa

= atm

Pengukuran 4

P2 = P1 xV 1V 2

= ❑❑

= Pa

= atm

Pengukuran 5

P2 = P1 xV 1V 2

= ❑❑

= Pa

= atm

8

Perhitungan (M. Lugina Patria)

P1 x V1 = P2 x V2

P2 = P1 xV 1V 2

Pengukuran 1

P2 = P1 xV 1V 2

= ❑❑

= Pa

= atm

Pengukuran 2

P2 = P1 xV 1V 2

= ❑❑

= Pa

= atm

Pengukuran 3

P2 = P1 xV 1V 2

= ❑❑

= Pa

= atm

Pengukuran 4

P2 = P1 xV 1V 2

= ❑❑

= Pa

= atm

Pengukuran 5

P2 = P1 xV 1V 2

= ❑❑

= Pa

= atm

9

Perhitungan (Lala Romlah)

P1 x V1 = P2 x V2

P2 = P1 xV 1V 2

Pengukuran 1

P2 = P1 xV 1V 2

= ❑❑

= Pa

= atm

Pengukuran 2

P2 = P1 xV 1V 2

= ❑❑

= Pa

= atm

Pengukuran 3

P2 = P1 xV 1V 2

= ❑❑

= Pa

= atm

Pengukuran 4

P2 = P1 xV 1V 2

= ❑❑

= Pa

= atm

Pengukuran 5

P2 = P1 xV 1V 2

= ❑❑

= Pa

= atm

10

Perhitungan (Daffa Ammara Piero)

P1 x V1 = P2 x V2

P2 = P1 xV 1V 2

Pengukuran 1

P2 = P1 xV 1V 2

= ❑❑

= Pa

= atm

Pengukuran 2

P2 = P1 xV 1V 2

= ❑❑

= Pa

= atm

Pengukuran 3

P2 = P1 xV 1V 2

= ❑❑

= Pa

= atm

Pengukuran 4

P2 = P1 xV 1V 2

= ❑❑

= Pa

= atm

Pengukuran 5

P2 = P1 xV 1V 2

= ❑❑

= Pa

= atm

11

4.2 Grafik

12 14 16 18 20 22 240

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2R² = 0R² = 0R² = 0R² = 0

Maharani ListiafitriLinear (Maharani Listiafitri)Arif PurwonugrohoLinear (Arif Purwonugroho)M Lugina PatriaLinear (M Lugina Patria)Lala RomlahLinear (Lala Romlah)Daffa Ammara PieroLinear (Daffa Ammara Piero)

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

12 13 14 15 16 17 18 19 20 210

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000R² = 0R² = 0R² = 0R² = 0

Maharani ListiafitriLinear (Maharani Listiafitri)Arif PurwonugrohoLinear (Arif Purwonugroho)M Lugina PatriaLinear (M Lugina Patria)Lala RomlahLinear (Lala Romlah)Daffa Ammara PieroLinear (Daffa Ammara Piero)

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

12

Volume Awal (mL)

Tekanan Awal (atm)

Volume Akhir (mL)

Tekanan Akhir (atm)

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 =

P1 xV 1V 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.

13

Maharani Listiafitri

240110140084

14

Arif Purwonugroho

240110140085

15

Lala Romlah

240110140095

16

Daffa Ammara Piero

240110140101

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.

17

Maharani Listiafitri

240110140084

P1 x V1 = P2 x V2

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.

18

Arif Purwonugroho

240110140085

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.

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.

19

Lala Romlah

240110140095

ρ1 x g1 x h1 = ρ2 x g2 x h2

Kesimpulan

Berdasarkan praktikum yang sudah dilakukan dapat disimpulkan bahwa:

1. Massa jenis, gravitasi, dan kedudukan air berpengaruh dalam mencari nilai

tekanan air.

2. Massa jenis, gravitasi, dan kedudukan air sebanding dengan nilai tekanan

air sehingga dapat ditulis dengan persamaan: P =ρ gh

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.

20

Daffa Ammara Piero

240110140101

Daftar Pustaka

21

Lampiran

22