22
air zatcair
air zatcair
S
2.3
Perubahan rapat massa dan berat jenis zat cair terhadap temperatur dan tekanan adalah sangat kecil sehingga dalam praktek perubahan tersebut diabaikan.
Pada Tabel 2.1 ditampilkan beberapa sifat air pada tekanan atmosfer dan pada beberapa temperatur White, 1998.
Tabel 2.1 Sifat – sifat air pada tekanan atmosfer Triatmodjo, 2014.
Suhu, °C
Rapat massa, ρ
kgm
3
Viskositas Dinamik, µ
Ndm
2
Viskositas Kinematik,
ν m
2
s Tegangan
Permukaan, σ Nm
Modulus Elastisitas,
K MNm
2
999,9 1,792 x 10
-3
1,792 x 10
-6
7,56 x 10
-2
2040
5 1000
1,519 1,519
7,54 2060
10
999,7 1,308
1,308 7,48
2110
20 998,2
1,005 1,007
7,36 2200
30 995,7
0,801 0,804
7,18 2230
40
992,2 0,656
0,661 7,01
2270
50 988,1
0,549 0,556
6,82 2300
60 983,2
0,469 0,477
6,68 2280
70 977,8
0,406 0,415
6,50 2250
80 971,8
0,357 0,367
6,30 2210
90 965,3
0,317 0,328
6,12 2160
100 958,4
0,284 x 10
-3
0,296 x 10
-6
5,94 2070
2.7.1.3 Hukum Gas Ideal
Gas – gas sangat mudah dimampatkan dibandingkan dengan zat cair,
dimana perubahan kerapatan gas berhubungan langsung dengan perubahan tekanan dan temperatur melalui persamaan 2.4.
RT p
2.4 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23
dimana p adalah tekanan mutlak, ρ kerapatan, T temperatur mutlak dan R adalah konstanta gas. Persamaan 2.4 biasanya disebut sebagai hukum gas ideal atau gas
sempurna, atau persamaan keadaan gas ideal. Perilaku ini diketahui sangat mendekati perliaku gas
– gas riil di bawah kondisi yang normal apabila gas – gas tersebut tidak mendekati keadaan pencairannya Munson et. al, 2009.
Tekanan dalam sebuah fluida dalam keadaan diam didefinisikan sebagai gaya normal per satuan luas yang diberikan pada sebuah permukaan bidang nyata
atau semu yang terendam dalam fluida dan terbentuk dari tumbukan permukaan tersebut dengan molekul
– molekul fluida. Tekanan mempunyai dimensi FL
-2
, dan dalam satuan BG dinyatakan sebagai lbft
2
psf pascal, disingkat Pa dan tekanan biasanya dinyatakan dalam pascal. Tekanan dalam hukum gas ideal harus
dinyatakan dalam mutlak, yang berarti bahwa tekanan tersebut diukur relatif terhadap tekanan nol mutlak. Tekanan atmosfer standar pada permukaan laut
menurut kesepakatan internasional adalah 14,696 psi abs atau masing – masing
menjadi 14,7 psi dan 101 kPa Munson et. al, 2009.
2.7.1.4 Viskositas
Kekentalan adalah sifat dari zat cair untuk melawan tegangan geser pada waktu bergerak mengalir. Kekentalan disebabkan karena kohesi antara partikel
fluida. Fluida ideal tidak mempunyai kekentalan. Fluida kental, seperti sirup atau oli, mempunyai nilai viskositas yang besar. Sedangkan pada fluida encer, seperti
air, mempunyai nilai viskositas yang kecil Munson et. al, 2009. Gambar 2.16 menunjukkan zat cair yang terletak diantara dua plat sejajar
yang berjarak sangat kecil Y. Plat bagian bawah pada posisi diam sedangkan plat atas bergerak dengan kecepatan U. Partikel fluida yang bersinggungan dengan plat
yang bergerak mempunyai kecepatan yang sama dengan plat tersebut. Tegangan geser antara dua lapis zat cair adalah sebanding dengan gradient kecepatan dalam
arah tegak lurus dengan gerak dudy. dy
du
2.5
24
Gambar 2.15 Deformasi zat cair www.princeton.edu
dengan µ mu adalah kekentalan dinamik Ndm
2
dan τ tau adalah tegangan geser Nm
2
. Zat cair yang mempunyai hubungan linier antara tegangan geser dan gradient kecepatan disebut dengan fluida Newtonian. Pada fluida ideal, tegangan
geser adalah nol dan kurvanya berhimpit dengan absis. Untuk fluida non- newtonian, tegangan geser tidak berbanding lurus dengan gradient kecepatan
Munson et. al, 2009.
Gambar 2.16 Hubungan antara tegangan geser dan gradien kecepatan Munson et. al, 2009.
Sangat sering dalam persoalan aliran fluida, viskositas muncul dalam bentuk yang dikombinasikan dengan kerapatan sebagai:
2.6
25
Perbandingan ini disebut sebagai viskositas kinematik dan dilambangkan dengan huruf Yunani ν nu. Dimensi dari viskositas kinematik adalah L
2
T, dan satuannya dalam sistem SI adalah m
2
s. Nilai viskositas kinematik untuk beberapa zat cair dan gas yang umum diberikan dalam Tabel 2.1 dan grafik
– grafik yang menunjukkan variasi viskositas dinamik dan kinematik terhadap temperatur untuk
berbagai fluida juga diberikan pada Gambar 2.17.
Grafik 2.17 Viskositas kinematik untuk fluida yang sering digunakan Munson et. al, 2009.
2.7.1.5 Tekanan Uap
