Politeknik Negeri Bandung – Jurusan Teknik SipilLABORATORIUM HIDROLIKA
Jl. Gegerkalong Hilir, Desa Ciwaruga, Bandung, Telp. 022 – 214 583
BAB III
PEMBAHASAN PRAKTIKUM ALIRAN TERTUTUP
3.1 HUKUM BERNOULLI
Disusun oleh
1. Putri Nur Fitriani (141134020)
2. Silviana Octavia Siringo-Ringo (141134028)
3.1.1 Tujuan
3.1.1.1 Tujuan Umum
1. Mahasiswa mengerti dan dapat mempergunakan hukum
Bernoulli pada perhitungan - perhitungan hidrolika.
2. Mahasiswa dapat mengenal dan dapat mempergunakan alat –
alat pengukur energi aliran yang berkenaan dengan azas
Bernoulli.
3. Mahasiswa mengerti dan dapat mengatisi kesulitan kesulitan
dalam mengukur energi – energi aliran air.
3.1.1.2 Tujuan Khusus
1. Mahasiswa dapat menyelidiki kebenaran hukum Bernoulli yang
dipergunakan ada aliran air dalam pipa berpenampang bulat.
2. Mahasiswa dapat menghitung kecepatan energi tekan dan energi
tekan pada setiap penampang yang sejajar dengan pipa
penyadap.
3. Mahasiswa dapat membandingkan dan menyimpulkan mengenai
total energi secara perhitungan dan penyelidikan.
4. Mahasiswa dapat mengomentari penggunaan hukum Bernoulli
pada percobaan sistem aliran mengumpul dan menyebar.
Politeknik Negeri Bandung – Jurusan Teknik SipilLABORATORIUM HIDROLIKA
Jl. Gegerkalong Hilir, Desa Ciwaruga, Bandung, Telp. 022 – 214 583
3.1.2 Bahan dan Peralatan
N
oNo. Inventaris Nama Peralatan
1 15.300 Bangku Kerja Hidroulik
2 15.325 Alat Bernoulli
3 15.327 Pompa Tangan
4 15.330 Stop Watch
3.1.3 Dasar Teori
Untuk fluida tak termanfaatkan secara sempurna, yang mengalir dalam arus
kontinyu, energi total setiap penampang adalah tetap sama jika di anggap
bahwa aliran itu tanpa gesekan. Ini berarti bahwa jumlah energi potensial,
secara simbolis dapat dinyatakan :
z1+V 1
2
2 g+
P1
γ=z2+
V 2
2 g+
P2
γ
Untuk alat ini Z1=Z2 dan P = ρgh
V 12+h1
2 g=
V 12+h2
2 g
V 12
2 g=energikecepatan
h=energi statik
H=V 1
2+h2 g
,energi total
Sehingga hukum Bernoulli dapat dinyatakan dengan :
H=V 1
2+h2 g
, konstanta pada sepanjang penampang pipa
Politeknik Negeri Bandung – Jurusan Teknik SipilLABORATORIUM HIDROLIKA
Jl. Gegerkalong Hilir, Desa Ciwaruga, Bandung, Telp. 022 – 214 583
3.1.4 Prosedur Praktikum
1. Letakan alat teorema Bernoulli diatas bangku kerja hidrolis, dan atur
kedudukan agar betul – betul horizontal dengan menyetel skrup kaki.
2. Tutup kran pengaliran (IC) dan jalankan pompa dengan memutar starter
(ID) buka sedikit kran (6K) dan kemudian dengan hati – hati kran (IC)
hingga tabung manometer terisi dengan air. Pastikan seluruh pipa – pipa
penyadap dan tabung manometer bebas dari gelembung udara, bila
perlu pergunakan pompa tangan (6M) untuk mengeluarkan udara yang
ada di kolom air.
3. Dengan hati – hati buka dua kran dan stel keduanya sampai
memberikan kombinasi aliran dan sistem tekanan yang di dapat dari
perbedaan tinggi air pada manometer. Catat h tangki pengukur volume
dan waktu dampai tiga kali , ambil harga debit rata – rata pada setiap
pengukuran.
4. Masukkan probe total energi sejauh ujung pipa penyadap dan kemudian
majukan 2 cm setiap saat mendekati posisi ujung pipa penyadap yang
lain. Catat jarak dari semua ujung pipa penyadap , dan garis referensi
dan catat h tinggi manometer.
5. Ulangi langkah tiga dan empat untuk h yang berbeda dengan
membukakan kran .
6. Tutup kran (1C) dan matikan pompa, kemudian tariklah keluar probe
total energi (6F), buka kopling (6C) dan baliklah kedudukan pipa uji
(6A) dan pasang kenbali kopling tersebut.
7. Ulangi langkah 2,3,4 dan 5. Kasih komentar tentang penerapan hukum
Bernoulli pada percobaan dengan cara :
a. Aliran mengumpul
b. Aliran menyebar
Politeknik Negeri Bandung – Jurusan Teknik SipilLABORATORIUM HIDROLIKA
Jl. Gegerkalong Hilir, Desa Ciwaruga, Bandung, Telp. 022 – 214 583
3.1.5 Gambar Kerja / Photo Alat
Politeknik Negeri Bandung – Jurusan Teknik SipilLABORATORIUM HIDROLIKA
Jl. Gegerkalong Hilir, Desa Ciwaruga, Bandung, Telp. 022 – 214 583
3.1.6 Contoh Perhitungan
No
.V (liter)
Waktu
(detik)
Waktu
Kumulatif
(detik)
1. 0 – 3 28:503 – 6 30:17 0:29:276 – 9 29:10
2. 0 – 3 19:493 – 6 19:31 0:18:876 – 9 17:81
3. 0 – 3 10:463 – 6 10:07 0:10:066 – 9 9:65
4. 0 – 3 9:633 – 6 9:55 0:09:636 – 9 9:70
5. 0 – 3 9:133 – 6 9:84 0:09:536 – 9 9:60
6. 0 – 3 9:853 – 6 9:21 0:09:976 – 9 10:84
7. 0 – 3 8:873 – 6 8:06 0:08:336 – 9 8:04
H (pengamatan)Tinggi total energi
(mm)A B C D E F
44,5 45,2 45,5 46,5 46,6 46,949,3 49,8 49,8 49,8 49,8 49,922,4 31,7 31,2 30,3 29,9 29,830,8 30,5 30,1 29,3 28,9 28,630,3 29,9 29,4 28,5 28,1 2828,5 28,2 27,8 27,1 26,9 26,732,1 31,7 31,2 30,4 30,2 29,9
Tinggi Statis h
(m)
Tinggi
Energi Total
H (m)
Diameter
Penampang
(m)
A0,045 0,0472
0,028
B0,0465 0,0479
0,021
C0,044 0,0482
0,014
D0,0454 0,0492
0,0168
E0,0465 0,0493
0,0196
F0,0466 0,0496
0,024
HTinggi energi statis
(mm)A B C D E F45 46,5 44 45,4 46,5 46,649 49 41,6 45,5 47,5 48,6
29,6 26,9 5,7 18,5 20,5 22,428,3 25,6 5,3 15,2 19,3 21,327,8 24,8 5,1 15,1 18,2 20,426,4 23,1 5,1 14,2 16,6 18,830,2 27,1 8,5 18,4 20,7 22,9
Politeknik Negeri Bandung – Jurusan Teknik SipilLABORATORIUM HIDROLIKA
Jl. Gegerkalong Hilir, Desa Ciwaruga, Bandung, Telp. 022 – 214 583
Diambil dari percobaaan ke 1
Luas penampang (A )
Aa = ¼ π d² = ¼ x 3,14 x (o,028)2 = 6,16x10-4 m2
Ab = ¼ π d² = ¼ x 3,14 x (o,021)2 = 3,465x10-4 m2
Ac = ¼ π d² = ¼ x 3,14 x (o,014)2 = 1,54x10-4 m2
Ad = ¼ π d² = ¼ x 3,14 x (o,0168)2 = 2,217x10-4 m2
Ae = ¼ π d² = ¼ x 3,14 x (o,0196)2 = 3,018x10-4 m2
Af = ¼ π d² = ¼ x 3,14 x (o,024)2 = 4,521x10-4 m2
Debit (Q)
Q= VolumeT rata−rata
= 329,27
=0,1025 L/detik
Lalu satuan dikonversikan dari dm3 ke m3 = 0,0001025 m3/detik
Kecepatan ( V )
Va = QAa
= 0,1025
616 x10−6 ¿0,167m
detik
Vb = QAb
= 0,1025
346 , 5 x 10−6 ¿0,296m
detik
Vc = QAc
= 0,1025
154 x 10−6 ¿0,666m
detik
Vd = QAd
= 0 ,1025
221,76 x 10−6 = 0,463 m
detik
Ve = QAe
= 0,1025
301,86 x 10−6 ¿0,340m
detik
Vf = QAf
= 0,1025
452,16 x 10−6 ¿0,227m
detik
Politeknik Negeri Bandung – Jurusan Teknik SipilLABORATORIUM HIDROLIKA
Jl. Gegerkalong Hilir, Desa Ciwaruga, Bandung, Telp. 022 – 214 583
Tinggi energi total (H),karena posisi alat bernouli horizontal maka z=0
Ha = ha + Va2
2. g = 0,045 +
(0 , 166)2
2 x 9,81=¿ 0,047 m
Hb = hb +Vb2
2. g = 0,0465 +
(0,296)2
2x 9,81=¿ 0,0510 m
Hc = hc + Vc2
2. g = 0,044 +
(0,666)2
2 x 9,81=¿ 0,068 m
Hd = hd +Vd2
2. g = 0,0454 +
(0,462)2
2x 9,81=¿ 0,057 m
He = he + Ve2
2. g = 0,0465 +
(0,340)2
2 x 9,81=¿ 0,053 m
Hf = hf + Vf 2
2. g = 0,0466 +
(0,227)2
2x 9,81=¿ 0,049 m
Mencari∆H(%) diambil dari data percobaan No. 1 :
∆H(%)A= H(Pengamatan) – H(Hitungan) = (0,0472) – (0,0470) = 0,001
∆H(%)B = H(Pengamatan) – H(Hitungan) = (0,0479) – (0,0510) = -0,003
∆H(%)C = H(Pengamatan) – H(Hitungan) = (0,0482) – (0,068) = -0,002
∆H(%)D = H(Pengamatan) – H(Hitungan) = (0,0492) – (0,057) = -0,0018
∆H(%)E = H(Pengamatan) – H(Hitungan) = (0,0493) – (0,053) = -0,003
∆H(%)F = H(Pengamatan) – H(Hitungan) = (0,0496) – (0,0496) = 0,00
Politeknik Negeri Bandung – Jurusan Teknik SipilLABORATORIUM HIDROLIKA
Jl. Gegerkalong Hilir, Desa Ciwaruga, Bandung, Telp. 022 – 214 583
3.1.7 Tabel Perhitungan
PARAMETERFUNGSISATUAN
PENAMPANG
QDEBIT
(L/Detik)
VKECEPATAN
(m/detik)
v2/2gTinggi energi kecepatan
(m)
hTinggi energi statik
(m)
A B C D E F A B C D E F A B C D E F
1 0.0001025 0.167 0.296 0.666 0.463 0.340 0.227 0.002 0.005 0.024 0.012 0.006 0.003 0.045 0.0465 0.044 0.0454 0.0465 0.0466
2 0.000159 0.258 0.459 1.033 0.718 0.527 0.352 0.004 0.011 0.058 0.028 0.015 0.007 0.049 0.049 0.0416 0.0455 0.0475 0.0486
3 0.000298 0.485 0.861 1.938 1.346 0.989 0.660 0.013 0.040 0.205 0.099 0.053 0.024 0.03 0.0269 0.0057 0.0185 0.0205 0.0224
4 0.000312 0.506 0.900 2.025 1.406 1.033 0.689 0.014 0.044 0.223 0.108 0.058 0.026 0.028 0.0256 0.0053 0.0152 0.0193 0.0213
5 0.000315 0.511 0.909 2.046 1.421 1.044 0.696 0.014 0.045 0.228 0.110 0.059 0.026 0.028 0.0248 0.0051 0.0151 0.0182 0.0303
6 0.000301 0.489 0.869 1.956 1.358 0.998 0.665 0.013 0.041 0.208 0.100 0.054 0.024 0.026 0.0231 0.0051 0.0142 0.0166 0.0188
7 0.000360 0.585 1.040 2.341 1.626 1.194 0.796 0.019 0.059 0.298 0.144 0.078 0.035 0.03 0.0271 0.0085 0.0184 0.0207 0.0229
Kelompok 1 D4 1-TPJJ 10
H (Hitungan)Tinggi total energi
M
H (Pengamatan)Tinggi total energi
M
A B C D E F A B C D E F
0.047
0.051
0.068
0.057
0.053
0.049
0.0472
0.0479
0.0482
0.0492
0.0493
0.0496
0.053
0.060
0.100
0.074
0.063
0.055
0.0520.052
50.052
50.052
50.052
50.052
60.042
0.067
0.210
0.117
0.074
0.046
0.0251
0.0344
0.0339
0.0330.032
60.032
50.042
0.070
0.229
0.123
0.077
0.047
0.0335
0.0332
0.0328
0.0320.031
60.031
30.042
0.070
0.233
0.125
0.078
0.057
0.0308
0.0326
0.0321
0.0312
0.0308
0.0307
0.039
0.064
0.213
0.115
0.071
0.043
0.0312
0.2309
0.0305
0.0298
0.0296
0.0294
0.049
0.086
0.307
0.162
0.098
0.057
0.0348
0.0344
0.0339
0.0331
0.0329
0.0326
∆H (%)
A B C D E F
0.001 -0.003 -0.020 -0.008 -0.003 0.000
-0.001 -0.008 -0.047 -0.021 -0.010 -0.003
-0.017 -0.033 -0.176 -0.084 -0.041 -0.014
-0.009 -0.037 -0.196 -0.091 -0.046 -0.016
-0.011 -0.037 -0.201 -0.094 -0.047 -0.026
Politeknik Negeri Bandung – Jurusan Teknik SipilLABORATORIUM HIDROLIKA
Jl. Gegerkalong Hilir, Desa Ciwaruga, Bandung, Telp. 022 – 214 583
3.1.8 Grafik
0.0472 0.052 0.0252 0.0335 0.0308 0.0312 0.03480
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
Bernoulli Percobaan 1
H Pengamatan (mm)
H Pe
rhitu
ngan
(mm
)
Kelompok 1 D4 1-TPJJ 11
Politeknik Negeri Bandung – Jurusan Teknik SipilLABORATORIUM HIDROLIKA
Jl. Gegerkalong Hilir, Desa Ciwaruga, Bandung, Telp. 022 – 214 583
3.1.9 Kesimpulan dan Saran
Kesimpulan
1. Dengan debit (Q) yang semakin meningkat, maka kecepatan pun semakin
meningkat hal ini dapat dilihat pada praktikum 1 sampai dengan 7 pada pipa
A, praktikum 1 dengan debit 1,025x10-4 liter/detik kecepatan yang diperoleh
senilai 0,167 m/detik, dan pada data praktikum ke- 7 dengan debit 3,6x10 -4
liter/detik kecepatan yang diperoleh 0,585 m/detik.
2. Pada data praktikum 1 dan 7, pada pipa A diperoleh juga, ketika debit sama
dengan 1,025x10-4 liter/detik tinggi energi kecepatannya senilai 0,002 meter.
Pada saat debit 3,6x10-4 liter/detik tinggi energi kecepatannya adalah 0,019.
Maka, dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi besar debit semakin tinggi
energi kecepatannya.
3. Pada data praktikum 1 dan 7, pipa A, ketika debit sama dengan 1,025x10 -4
liter/detik diperoleh nilai tinggi energi statik sama dengan 0,045 meter. Pada
saat debit sama dengan 3,6x10-4 liter/detik tinggi energi statik sama dengan
0,03. Maka dapat disimpulkan, semakin besar nilai debit semakin rendah
tinggi energi statiknya.
4. Pada data praktikum 1 dan 5, untuk perbandingan tinggi total energi secara
perhitungan dan pengamatan, diperoleh hasil pada pipa A ∆H senilai 0,001%
pada data praktikum ke-1, -0,001% pada data praktikum ke-2, -0,017%
pada data praktikum ke-3, -009% pada data praktikum ke-4, dan -
0,011% pada data praktikum ke-5. Dengan demikian dapat
disimpulkan, bahwa semakin besar debitnya semakin kecil nilai ∆H-nya.
Saran
1. Alat praktikum harus diperhatikan, karena sangat mempengaruhi keakuratan
pembacaan data
2. Dalam membaca data harus teliti.
3. Pengukuran waktu dalam menghitung debit harus diperhatikan.
4. Tetap berhati-hati dalam melakukan praktikum.
Kelompok 1 D4 1-TPJJ 12