LAPORAN PRAKTIKUM PIPA VENTURI PENERAPAN ASAS BERNOULLI

A.     Landasan Teori

Asas Bernoulli dikemukakan pertama kali oleh Daniel Bernoulli.

PrinsipBernoulli
Prinsip Bernoulli adalah sebuah istilah di dalam mekanika fluida yang menyatakan bahwa pada suatu aliran fluida, peningkatan pada kecepatan fluida akan menimbulkan penurunan tekanan pada aliran tersebut. Prinsip  ini sebenarnya merupakan penyederhanaan dari Persamaan Bernoulli yang menyatakan bahwa jumlah energi pada suatu titik di dalam suatu aliran tertutup sama besarnya dengan jumlah energi di titik lain pada jalur aliran yang sama. Prinsip ini diambil dari nama ilmuwan Belanda/Swiss yang bernama Daniel Bernoulli.
Dalam bentuknya yang sudah disederhanakan, secara umum terdapat dua bentuk persamaan Bernoulli; yang pertama berlaku untuk aliran tak-termampatkan (incompressible flow), dan yang lain adalah untuk fluida termampatkan (compressible flow).


Hukum Bernoulli menyatakan bahwa jumlah dari tekanan ( p ), energi kinetik per satuan volum (1/2 PV^{^}2 ), dan energi potensial per satuan volume (ρgh) memiliki nilai yang sama pada setiap titik sepanjang suatu garis arus.
Dalam bagian ini kita hanya akan mendiskusikan bagaimana cara berfikir Bernoulli sampai menemukan persamaannya, kemudian menuliskan persamaan ini. Akan tetapi kita tidak akan menurunkan persamaan Bernoulli secara matematis.
Kita disini dapat melihat sebuah pipa yang pada kedua ujungnya berbeda dimanaujung pipa 1 lebih besar dari pada ujung pipa 2.

Penerapan asas bernouli:

.Venturimeter adalah sebuah alat yang bernama pipa venturi. Pipa venturi merupakan sebuah pipa yang memiliki penampang bagian tengahnya lebih sempit dan diletakkan mendatar dengan dilengkapi dengan pipa pengendali untuk mengetahui permukaan air yang ada sehingga besarnya tekanan dapat diperhitungkan. Dalam pipa venturi ini luas penampang pipa bagian tepi memiliki penampang yang lebih luas daripada bagian tengahnya atau diameter pipa bagian tepi lebih besar daripada bagian tengahnya. Fluida dialirkan melalui pipa yang penampangnya lebih besar lalu akan mengalir melalui pipa yang memiliki penampang yang lebi sempit, dengan demikian, maka akan terjadi perubahan kecepatan.

Alat ini dapat dipakai untuk mengukur laju aliran fluida. Venturimeter digunakan sebagai pengukur volume fluida misalkan udara yang mengalir tiap detik.

Venturimeter dapat dibagi 4 bagian utama yaitu :

a. Bagian Inlet             :    Bagian yang berbentuk lurus dengan diameter yang sama seperti diameter pipa atau cerobong aliran. Lubang tekanan awal ditempatkan pada bagian ini.

b. Inlet Cone               :    Bagian yang berbentuk seperti kerucut, yang berfungsi untuk menaikkan tekanan fluida.

c. Throat (leher)           :    Bagian tempat pengambilan beda tekanan akhir bagian ini berbentuk bulat datar. Hal ini dimaksudkan agar tidak mengurangi atau menambah kecepatan dari aliran yang keluar dari inlet cone.

B.     Tujuan

1.      Untuk memahami konsep fisika “venturi meter”.

2.      Untuk mempelajari konsep dasar pembuatan venturimeter.

3.      Untuk mengetahui cara pembuatan dan cara kerja miniatur pipa venturi.

4.      Untuk menjelaskan konsep hukum pascal dengan miniatur pipa venturi.

5.      Untuk menyebutkan aplikasi atau penerapan pipa venturi dalam kehidupan sehari-hari.

C.     Alat Dan Bahan

1.      Pipa Venturi

2.      Penggaris

3.      Gelas ukur

4.      Kran air

5.      Air

6.      Minyak

D.     Cara Kerja

1.      Siapkan pipa venture yang telah dibuat

2.      Lalu siapkan air 50 ml

3.      Tuang air tersebut ke dalam pipa melalui pipa L yang berdiameter 4 cm

4.      Air akan mengalir ke dalam selang pada pipa venture

5.      Saat air berhenti mengalir. Hitung ketinggian air pada selang tersebut.

6.      Tuang sedikit minyak kurang lebih 20 ml mealalui pipa L besar

7.      Minyak akan mengalir ke selang dan berhenti. Lalu hitumg perubahan ketinggian saat air dan minyak bercampur

8.      Letakkan pipa venture di bawah kran air dengan kran air sejajar dengan pipa L yang besar

9.      Setelah itu, siapkan gelas ukur dan letakkan dibawah sejajar dengan lubang pipa yang berdiameter 2,5 cm

10.  Lalu nyalakan kran air.

11.  Biarkan air mengalir dan keluar lewat pipa berdiameter 2,5 cm

12.  Saat air mulai keluar nyalakan stopwatch 10 detik

13.  Saat stopwatch berhenti ambil gelas ukur

14.  Lalu hitung

E.     Hasil Pengamatan

V_air = 50 ml

h_{air =} 5 cm

h_{total =} 6 cm

volume air mengalir = 200 ml

t = 10 detik

g = 10 m/s

a₁ = 19,625 m²

a₂ = 78,5 m²

F.      Pembahasan

Mencari V₁

V₁           =  _{akar 2.g.h per a1 dibagi a2 -1}

            = 

                =

            = 

            = 

            = 

            = 0,258

Lalu mencari V₂

V₂           = A₁ V₁ : A₂ V₂

            =19,625 . 0,258 : 78,5 . V₂

            =5,063 : 78,5 . V₂

                =5,063 – 78,5 : V₂

            =-73,437 m³

V_{total =} V₂ – V₁

               -0,5 – (-2)

          10 m³

Setelah V_total  ketemu, lalu mencari debit

Debit Air

q = v/t

q = -73,695/10

   = -7,369 m³/s

               

G.    Kesimpulan

 Berdasarkan persamaan Bernoulli, dapat diuraikan implikasinya sebagai berikut, yaitu :

1.      Prinsip hukum Bernoulli diterapkan pada pipa mendatar, teori Torricelli, Venturimeter, Tabung Pitot, Gaya angkat pesawat dan alat penyemprot.

2.      Hubungan antara kecepatan aliran dengan perbedaan ketinggian adalah :

Berdasarkan hukum Bernoulli, jadi semakin besar tinggi permukaan semakin besar kecepatan aliran fluida.

3.       Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan aliran fluida pada pipa venturI adalah :

                                              ·            Luas permukaan pipa (A) m².

                                              ·            Tekanan (P) N/m².

                                              ·            Percepatan gravitasi (g) m/s².

                                              ·            Selish tinggi permukan (h) m.