Definisi dari fluida adalah substansi yang mengalir karena antar partikel satu dengan lainnya bebas. Secara umum fluida dibagi menjadi fluida compresible (mampu mampat) dan incompresible (tak mampu mampat). Karakteristik fluida dapat dijelaskan dengan properti fluida.
Adapun properti fluida yaitu temperatur, tekanan, massa, volume spesifik, dan kerapatan massa.
1. Massa jenis
Massa jenis suatu fluida adalah massa per volume. Pada volume fluida yang tetap, massa jenis fluida tetap tidak berubah. Perumusannya adalah sebagai berikut :
ρ = m kg/m3
V
Massa jenis fluida bervariasi bergantung jenis fluidanya. Pada kondisi atmosfer, massa jenis air adalah 1000 kg/m3, massa jenis udara 1.22 kg/m3 dan mercuri 13500 kg/m3. Untuk beberapa fluida massajenisnya bergantung pada temperatur dan tekanan, khususnya untuk
fluida gas, perubahan keduanya akan sangat mempengari massa jenis gas. Untuk fluida cairan pengaruh keduanya adalah kecil. Jika massa jenis fluida tidak terpengaruh oleh perubahan temperatur tekanan dinamakan fluida incompressible atau fluida tak mampu mampat.
Properti fluida yang lain yang berhubungan langsung dengan massa jenis adalah volume jenis, berat jenis, dan spesific gravity. Volume jenis adalah kebalikan dari massa jenis yaitu volume fluida dibagi dengan massanya. Untuk berat jenis adalah massa jenis fluida dikalikan dengan percepatan gravitasi atau berat fluida per satuan volume dirumuskan sebagai berikut :
γ = ρg (kg/m3)(m/s2).
Adapun untuk spesific gravity adalah perbandingan antara massa jenis fluida dengan massa jenis air pada kondisi standar. Pada kondisi standar( 40C, 1atm) massa jenis air adalah r = 1000 (kg/m3). Perumusan untuk menghitung spessific grafity adalah sebagai berikut:
S = ρ
ρHρ
2. Tekanan
Jika permukaan suatu zat (padat, cair dan gas) menerima gaya-gaya luar maka bagian permukaan zat yang menerima gaya tegak lurus akan mengalami tekanan. Bila gaya yang tegak lurus terhadap permukaan dibagi dengan luasan permukaan A disebut dengan tekanan, perumusannya sebagai berikut :
p = F [ kg/m2 ; lb/ft2]
A
Dalam termodinamika tekanan secara umum dinyatakan dalam harga absolutnya. Tekanan absolut bergantung pada tekanan pengukuran sistem, dan dapat dijelaskan sebagai berikut :
1. Apabila tekanan pengukuran sistem di atas tekanan atmosfer, maka :
tekanan absolut (pabs)= tekanan pengukuran (pgauge) ditambah tekanan atmosfer (patm)
pabs = pgauge + patm
2. Apabila tekanan pengukuran di bawah tekanan atmosfer, maka :
tekanan absolut (pabs)= tekanan atmosfer (patm) dikurangi tekanan pengukuran (pgauge)
pabs = patm - pgauge
1 standar atmosfer = 1,01324 x 106 dyne/cm3
= 14,6959 lb/in2
= 10332 kg/m2
= 1,01x105 N/m2
1. Persamaan dasar Bernoulli
Fluida cair (tak mampu mampat) yang mengalir melalui suatu penampang sebuah pipa dan saluran apabila diabaikan faktor viskositi (fluida non viskositas) akan memenuhi hukum yang dirumuskan oleh Bernoulli. Perumusan tersebut dapat dijabarkan sebagai berikut :
Energi berubah = Energi ditambahkan - Energi hilang -Energi terektrasi
Apabila Energi terekstrasi = 0
Maka persamaan energi dapat disederhanakan menjadi
Energi masuk + Energi hilang = Energi ke luar
Energi masuk = (EK + EP + EA)1
Energi masuk = æ Mv2 + mgZ + pVö
è 2 ø1
Tidak ada komentar:
Posting Komentar