Tabung Venturi Dan Tabung Pitot Ppt 2196d

Tabung Venturi dan Tabung Pitot Aplikasi dari hukum Bernouli

Kelompok 8 Oleh : Ariel Evansyah Herianto Imam Ramadhan Permata Rahmatul Hijjah Rizki Mamluatuzzahro’

Kelas XI IPA 1

Tabung Venturi

Tabung Venturi merupakan sebuah pipa yang memiliki penampang bagian tengahnya lebih sempit dan diletakkan mendatar yang dilengkapi dengan pipa pengendali untuk mengetahui permukaan air yang ada sehingga besarnya tekanan dapat diperhitungkan.

1. Venturimeter Tanpa Manometer

Prinsip Kerja Venturimeter tanpa manometer ini berdasar pada Asas Bernoulli yang berbunyi : Pada pipa mendatar (horizontal), tekanan fluida yang paling besar adalah pada bagian kelajuan alirnya paling kecil, dan tekanan paling kecil adalah pada bagian kelajuan alirnya paling besar.

Rumus Venturimeter Tanpa Manometer Dari persamaan hukum Bernoulli : P1 + 1 ρv1² + ρgh1 = P2 + 1 ρv2² + ρgh2 2 2 Karena tabungnya horizontal maka h1 = h2, sehingga : P1 + 1 ρv1² = P2 + 1 ρv2² 2 2 P1 – P2 = 1 ρ (v2² – v1²) 2

Selisih P1 dan P2 sama dengan tekanan hidrostatis zat cair setinggi h yaitu : P1 – P2 = ρgh

Menurut persamaan kontinuitas : A1. v1 = A2. v2 v2 = A1. v1 A2 Maka diperoleh : P1 – P2 = 1 ρ ( A1. v1 )² – v1² 2 A2 P1 – P2 = 1 ρv1² ( A1 )² – 1 2 A2

[

Sehingga : ρgh = 1 ρv1² ( A1 )² – 1 2 A2

[

v1² =

]

2gh A² 1 A² 1

]

[

]

2

v1 =

2gh A 2 A

[ ] 1 2

1

Contoh Soal Penyelesaian: v1 =

2gh A 2 1 A

[ ] 1 2

v1 =

Sebuah alat venturi meter digunakan seorang siswa untuk mengukur kecepatan aliran air dalam pipa.Ternyata perbedaan tinggi air pada pipa penampang besar dan kecil 10 cm. Jika perbandingan luas penampang besar dan kecil adalah 3:1. Berapa kecepatan aliran air pada penampang yang besar dan kecil.

v1 =

2.10.0,1 3 2 1 1

[ ] 2



8

v1 = 1 m/s 2 persamaan kontinuitas : v2 = A1. v1 A2 v2 = 3 x 1 1 2 v2 = 3 m/s 2

2. Venturimeter Dengan Manometer Venturimeter dengan

manometer adalah aplikasi gabungan antara venturimeter dan tabug pitot. Fungsinya untuk mengukur laju

fluida.

Rumus Venturimeter Dengan Manometer Dari persamaan hukum Bernoulli : P1 + 1 ρv1² + ρgh1 = P2 + 1 ρv2² + ρgh2 2 2 Karena tabungnya horizontal maka h1 = h2, sehingga : P1 + 1 ρv1² = P2 + 1 ρv2² 2 2 Dengan Menggunakan tekanan hidrostatis akan didapatkan :

Sehingga, apabila disubtitusikan ke persamaan awal menjadi : 2 P2 + (ρ’- ρ)gh + 1 ρv1² = P2 + 1 ρ A1. v1 2 2 A2 2 1 ρv1² (ρ’- ρ)gh = 1 ρ A1. v1 2 A2 2

[ [ ] (ρ’- ρ)gh = 1 ρv ² [ A ² 1] 2 A² 1

1

2

1ρ 2

P1+ ρgh = P2 + ρ’gh P1 = P2 + (ρ’- ρ)gh v1 = Dari persamaan kontinuitas diperoleh :

A1. v1 = A2. v2

v2 = A1. v1 A2

(ρ’- ρ)gh

v1² =

[

A² 1 A² 1 2

]

2(ρ’- ρ)gh

 [ ρ

v1 = A

2

A² 1 A² 1 2

]

2(ρ’- ρ)gh



ρ(A ² - A ²) 1

2

]

Contoh Soal Pipa venturi meter yang memiliki luas penampang masing-masing 8 × 10¯² m² dan 5 × 10¯³ m² digunakan untuk mengukur kelajuan air. Jika beda ketinggian air raksa di dalam kedua manometer adalah 0,2 m dan g = 10 m/s², tentukanlah kelajuan air tersebut ( ρ raksa = 13.600 kg/m³, ρ air = 1000 kg/m³ ). Jawab Diketahui: A1 = 8 × 10¯² m², A2 = 5 × 10¯³ m², h = 0,2 m, dan g = 10 m/s². v1 = A

2(ρ’- ρ)gh 2



= 5 × 10¯³

ρ(A ² - A ²) 1



v1 = 0,44 m/s

2

2 (13.600 – 1000) (10) (0.2) 1000 [(8 × 10¯²)² - (5 × 10¯³)²]

 Cerobong Asap  Menghitung Laju Alir suatu fluida dalam sebuah tabung.  Pengaturan aliran bensin dalam sistem pengapian pada

kendaraan bermotor.  Dalam bidang kedokteran, telah dirancang juga venturi

meter yang digunakan untuk mengukur laju aliran darah dalam arteri.

Aplikasi Tabung Venturi

Tabung Pitot Tabung pitot, merupakan alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan fluida gas di dalam tabung atau pipa.

Rumus Tabung Pitot Dari persamaan hukum Bernoulli : P1 + 1 ρv1² + ρgh1 = P2 + 1 ρv2² + ρgh2 2 2 Karena v1 = 0 dan h1 = h2, maka : P1 = P2 + 1 ρv2² 2 Dengan menggunakan persamaan tekanan hidrostatis bahwa tekanan di titik A sama dengan tekanan di titik B, maka diperoleh : P1 = P2 + ρ’gh Jadi, kedua persamaan di atas dapat digabung : 1 P2 + ρv2² = P2 + ρ’gh 2 ρ’gh v2 ² = 1ρ 2 v2 =



2ρ’gh ρ

A

B

Contoh Soal Diketahui : h = 3 cm = 0,03 m ρ = 1,29 kg/m³

ρ' = 13600 kg/m³ Jika udara (ρudara = 1,29 kg/m³) dialirkan ke dalam tabung pitot dan perbedaan tinggi air raksa (ρraksa =

g = 9,8 m/s² Penyelesaian : v2 =

13600 kg/m³) pada manometer 3 cm, maka kecepatan aliran udara tersebut adalah……. (g = 9,8 m/s²)

v2 =

 

2ρ’gh ρ

2 . 13600 . 9,8 . 0,03

v2 = 78,73 m/s²

1,29

Mengukur kecepatan udara pada pesawat terbang terhadap udara.

Menentukan kecepatan angin dalam terowongan. Venturimeter dengan manometer

Kesimpulan : • Tabung Venturi adalah alat yang digunakan untuk mengukur laju aliran zat cair dalam tabung atau pipa.

• Tabung Pitot adalah alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan fluida gas di dalam tabung atau pipa.

• Rumus Venturimeter tanpa manometer : v1 =

2gh A 2 A

[ ] 1

1

2

• Rumus Venturimeter dengan manometer : v1 =

 [ ρ

• Rumus Tabung Pitot : v2 =

2(ρ’- ρ)gh



2ρ’gh ρ

A² 1 A² 1 2

]

Tim Penyusun Sagufindo. 2006. Buku Pintar Belajar Fisika. Sagufindo Kinarya. Zaelani, Ahmad, Cucun Cunayah dan Etsa Indra Irawan. 1700 Bank Soal Bimbingan Pemantapan Fisika untuk SMA/MA. Bandung : Yrama Widya. http://smkmuhi.110mb.com/HUKUM%20BERNOULLI.ht m http://www.gurumuda.com http://www.slideshare.net/NurLatifah1/venturimeter-dantabung-pitot