Massa Jenis Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016

717 makin jauh dari permukaan bumi. Oleh karena itu, definisi umum massa jenis fluida adalah dV dm r   10.2 Tabel 10.1 Massa jenis beberapa fluida Fluida Massa Jenis kgm 3 Air pada suhu 4 o C Air laut Air raksa Alkohol Bensin Udara 0 o C, 1 atm Helium 0 o C, 1 atm Karbon dioksida 0 o C, 1 atm Uap air 100 o C, 1 atm Asam asetat aseton 1,00  10 3 1,025  10 3 13,6  10 3 0,79  10 3 0,68  10 3 1,29 0,179 1,98 0,598 1,049  10 3 0,785  10 3 Massa Jenis Campuran Fluida Jika beberapa fluida yang memiliki massa jenis berbeda dicampur, maka massa jenis campuran fluida merupakan harga rata-rata massa jenis fluida yang dicampur tersebut. Berapa massa jenis rata-rata tersebut? Misalkan kita mencapur N buah fluida dengan massa jenis rata-rata masing- masing  1 ,  2 , ...,  N , dan volum masing-masing V 1 , V 2 , ..., V N . Massa masing-masing fluida tersebut adalah m 1 =  1 V 1 , m 2 =  2 V 2, ..., m N =  N V N . Jika N buah fluida tersebut dicampur maka massa jenis rata-rata hasil campuran akan bergantung pada volum total hasil pencampuran. Jika fluida tidak mengalami perubahan volum setelah pencampuran maka massa jenis rata-rata adalah 718 N N V V V m m m        ... ... 2 1 2 1  N N N V V V V V V        ... ... 2 1 2 2 1 1    10.3 Jika volum fluida setelah dicampur lebih kecil dari jumlah volum fluida mula-mula maka massa jenis rata-rata lebih besar daripada yang diungkapkan oleh persamaan 10.3. Sebaliknya, jika volum hasil campuran lebih besar daripada jumlah volum fluida mula-mula maka massa jenis campuran lebih kecil dari yang diungkapkan oleh persaman 10.3. Contoh 10.1 Air dan alkohol masing-masing dengan volum 100 mL dan 300 dicampur. Jika dianggap tidak ada perubahan volum selama pencapuran, berapa massa jenis rata-rata hasil pencampuran? Jawab Dari Tabel 10.1 kita peroleh  1 = 1000 kgm 3 = 1 gmL dan  2 = 790 kgm 3 = 0,79 gmL. Massa jenis rata-rata campuran adalah 300 100 300 79 , 100 1 2 1 2 2 1 1         V V V V    = 0,843 gmL = 843 kgm 3 .

10.4 Modulus Bulk dan Kompressibilitas

Modulus bulk mengukur ketahanan fluida terhadap tekanan. Makin kuat fluida mempertahankan volume awal ketika mendapat tekanan maka modulus bulk fluida makin besar. Untuk menentukan persamaan modulus bulk, mari kita lakukan percobaan berikut ini. Perhatikan Gambar 10.4. Fluida yang memiliki volume V diberi tambahan tekanan P. Akibatnya fluida mengalami perubahan volume V. Makin besar tambahan tekanan yang diberikan maka makin besar perubahan 719 volum yang terjadi. Jadi kita dapat menduga bahwa perubahan volume berbanding lurus dengan perubahan tekanan yang diberikan, atau P V    Gambar 10.4 Fluida yang memiliki volume V diberi tambahan tekanan P sehingga mengalami perubahan volume V. Kita juga akan mengamati bahwa jika volume awal makin besar maka perubahan volum juga makin besar. Kita dapat melakukan percobaan dengan menekan busa yang berukuran besar dan ukuran kecil. Kalian akan amati bahwa dengan tekanan yang sama maka busa yang besar akan mengalami perubahan volume lebih besar. Jadi bisa kita simpulkan bahwa perubahan volume sebanding dengan volume awal, atau V V   Dari dua kesimpulan tersebut kita dapatkan kesimpulan umum bahwa perubahan volume sebanding dengan volume awal dan tambahan tekanan yang diberikan, atau P V V    Dari kesebandingan terakhir maka kita dapat membuat persamaan dengan menambahkan faktor pengali atau konstanta. Persamaan yang kita dapatkan adalah V V’ V P