9
1. Zat cair mempunyai permukaan bebas, dan massa zat cair hanya akan mengisi
volume yang diperlukan dalam suatu ruangan, sedangkan gas tidak mempunyai permukaan bebas dan massanya akan mengisi seluruh ruangan,
dan 2.
Zat cair merupakan zat yang praktis tak termampatkan, sedang gas adalah zat yang bisa dimampatkan.
Perilaku zat cair, terutama air, banyak dipelajari dalam bidang teknik sipil, sedang gas banyak dipelajari dalam bidang teknik mesin, kimia, aeronotika, dan
sebagainya. Zat cair mempunyai beberapa sifat berikut ini : 1.
Apabila ruangan lebih besar dari volume zat cair, akan terbentuk permukaan bebas horizontal yang berhubungan dengan atmosfer,
2. Mempunyai rapat massa dan berat jenis,
3. Dapat dianggap tidak termampatkan incrompressible,
4. Mempunyai viskositas kekentalan, dan
5. Mempunyai kohesi, adhesi, dan tegangan permukaan.
Diantara sifat-sifat tersebut, yang terpenting adalah rapat massa, berat jenis, dan viskositas. Aliran zat cair dapat diklasifikasikan menjadin beberapa
macam seperti berikut :
2.2.1 Aliran Invisid dan Viskos
a b
Gambar 2.1 aAliran Viskos dan bAliran Invisid
Universitas Sumatera Utara
10
Aliran invisid adalah aliran di mana kekentalan zat cair ,ยต ,dianggap nol zat cair ideal. Sebenarnya zat cair dengan kekentalan nol tidak ada di alam,
tetapi dengan anggapan tersebut akan sangat menyederhanakan permasalahan yangb sangat kompleks dalam hidraulika. Karena zat cair tidak mempunyai
kekentalan maka tidak terjadi tegangan geser antara partikel zat cair dan antara zat cair dengan kekentalan kecil seperti air.
Aliran viskos adalah aliran di mana kekentalan diperhitungkan zat cair rill. Keadaan ini menyebabkan timbulnya tegangan geser antara partikel zat cair
yang bergerak dengan kecepatan berbeda. Apabila zat cair rill mengalir melalui bidang batas yang diam, zat cair yang berhubungan langsung dengan bidang batas
tersebut akan mempunyai kecepatan nol diam. Kecepatan zat cair akan bertambah sesuai dengan jarak dari bidang tersebut. Apabila medan aliran sangat
dalamlebar, di luar suatu jarak tertentu dari bidang batas, aliran tidak lagi dipengaruhi oleh hambatan bidang batas. Pada daerah tersebut kecepatan aliran
hamper seragam. Bagian aliran yang berada dekat dengan bidang batas, di mana terjadi perubahan kecepatan yang besar dikenal dengan lapis batas boundary
layer. Di daerah lapis batas ini tegangan geser terbentuk di antara lapis-lapis zat cair yang bergerak dengan kecepatan berbeda karena adanya kekentalan zat cair
dan turbulensi yang menyebabkan partikel zat cair bergerak dari lapis yang satu ke lapis lainnya. Di luar lapis batas tersebut pengaruh tegangan geser yang terjadi
karena adanya bidang batas dapat diabaikan dan zat cair dapat dianggap sebagai zat cair ideal.
Universitas Sumatera Utara
11
2.2.2 Aliran Kompresibel dan Tak Kompresibel
Semua fluida kompresibel sehingga rapat massanya berubah dengan perubahan tekanan. Pada aliran mantap dengan perubahan rapat massa kecil,
sering dilakukan penyederhanaan dengan menganggap bahwa zat cair adalah tak kompresibel dan rapat massa adalah konstan. Oleh karena zat cair mempunyai
kemampatan yang sangat kecil, maka dalam analisis aliran mantap sering dilakukan anggapan zat cair tak kompresibel. Tetapi pada aliran tak mantap
melalui pipa di mana bisa terjadi perubahan tekanan yang sangat besar, maka kompresibilitas zat cair harus diperhitungkan.
Untuk gas di mana kemampatannya besar, maka perubahan rapat massa karena adanya perubahan tekanan harus diperhitungkan.
2.2.3 Aliran Laminer dan Turbulen
