Mengukur besar debit aliran fluida pada pipa venturimeter - Widya Mandala Catholic University Surabaya Repository

MENGUKUR BESAR DEBIT ALIRAN FLUIDA
PADA PIPA VENTURIMETER

~

I

No. !"DU'<

.-- I - ----- ---- --I

; l(;~"!

•.

. Rr-~

I
I

-I

_r;~yl/19

!~

~

__ r;q

_

___ 1

i~

l!

H

I

I
G.

f UKU

Fl'" ttl
I;rl

\\1\ - I

OLE":
,

P KE

I [ (A Tv)

SRI RETNO PUDJIWAHYUNI
1113093005

PROGRAM STVDt P£NDIDlkAN FISIKA
Jl1RUSAN PENDlDlKAN ~lAT[M1k
DAN ILMU P£NGITAHVAN ALAM
FAKVLTAS K£CVRlJAN DAN ILMlJ P[NDlDlKAN
UNIVERSITAS KATOLIK WlDYA MANDALA SVRABAVA
FEBRVARI 1999

I

MENGUKUR BESAR DEBIT ALIRAN f'LU1DA
PAD A P1PA VENTURIMETER

SKRIPSI
Diajukan untuk ml:menuhi sebagian p.:rsyaratan
mempl:roleh gelar Sarjana Pendidikan
Program Studi PenJidikan Fisika

OLEH:
SRI RETNO PUDJIWAHYUNI

1l093~

PROGRAM S11JDI PENDlDlkAN FISlkA
JlJRUSAN PENDlDIKAN MATEMATlKA DAN IlMU PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDlDIKAN
UNIVERSITAS kATOUK WlDYA MANDALA SURABAVA
FEBRUARI 1999

LEMBAR PENGESAHAN

Skripsi yang ditulis oleh: Sri Retno PUdjiwahyuni NRP 1113093005 telah
disetujui pada tanggal 25 Januari 1999 dan dinyatakan LULUS oleh ketua Tim
Penguji

Drs. Soeharto
Ketua

Anggota

MSc

Ph.D
Ketua
Jurusan P. MlPA
PSP Fisika

Fakultas Keguruan dan
Ilmu Pendidikan

iv

LEMBAR PERSETUJUAN

Naskah skripsi berjudul: Mengukur Besar Debit Aliran fluida Pada Pipa
Venturi meter yang ditulis oJeh Sri Retna Pudjiwahyuni telah disctujui dan
diterima untuk diajukan ke Tim Penguji

Pembimbing 1:

Drs.

Soeharto

Pembimbing II

Drs. G. Budijanto Untung, M.Si

Iii

KA TA PENGANT AR

Puji SYllkllT penulis panjatkan ke hadiTat Tuhan Yang Maha Es~

alas kanmia,

berkah dan rahmatNya sehingga penulisan skripsi yang berjudul" Mengukur Besar
Debit AliTan Fluida Pada Pipa Ventmimeter "dapat teTselesaikan.
Penyusunan skripsi ini dimaksudkan untuk memenuhi persyaratan dalam
memperoJeh gelar sarjana pendidikan, Program Studi Pendidikan Fisika .TllTllSan
Pendidikan Matematika dan I1mu Pengetahuan Alam Fakultas Keguruan dan ilmu

Pendidikan Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih yang sebesarbesamya kepada:
I. Bapak Drs. Soeharto, selaku pembimbing I yang telah banyak memberikan
bimbingan dan dorongan moril kepada penulis, sehingga kesulitan dan
permasalahan dalam penyusunan skripsi dapat teratasi .
2. Bapak Drs. G. Budijarrto Urrtung. M.Si, selaku pembimbing II yang dengan
ketulusan dan kesabaran telah berkenan memberikan bimbingan dalam
penyusumm skripsi.
3. Bapak Kamlo Ekomedi, S.Pd, selaku kepala laboratorium A Fisika yang telah
memberikun izin unluk mengudakan pcnelitian dan nasehal dalam pcnyusumm
skripsi.

v

4. Ibunda dan adik-adik yang terus memberikan semangat dalam menyelesaikan
penulisan skripsi.
5. Bapak Joseph Agus Purnomo, selaku laboran yang telah banyak membantu
dalam pembuatan alat dan pelaksanaan praktikum guna penyusunan skripsi.
6. Semua rekan-rekan mahasiswa yang telah membantu dalam pelaksanaan
penelitian.

7. Pihak-pihak yang telah membantu kelancaran penyusunan skripsi yang tidak
dapat disebutkan satu persatu
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini masih banyak
kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran dari semua
pihak Ilemi penyempumaan. Akhir kata penulis berharap semoga skripsi ini dapat
berguna bagi dunia pendidikan

Sutabaya, lanuari 1999

Penulis

vi

DAFTAR lSI

Hal
Halaman Sampul Dalam .......................................................... .
Halaman Judul .... . .. ...................... . .... .. ... ............. .. .. , ... ... .. . ... .
Lembar Persetlljuan

iii

Lembar Pengesahan

iv

"Kata Pengantar ................ .. .............................................. . . ...

v

vii

Daftar lsi ... .. ... . . .. .. ... .. . .. .
Daftar lampiran .... .............. .... ............................ .......... ..... .. ..

ix

Daftar Tabel ................. . ............... ... .....................................

x

Daf1ar Gambar

xii

Abstrak

xiii

BABI

PENDAHULllAN ................................................... ..
1.1. Latar Belakang Masalah ... .... .. .. ....... ... ... .. .... ... ........ ..
1.2. Terminologi ........................................................

2

1.3. Perumusan Masalah

2

1.4. Tujuan PeneJiticlfl .......................... ............. ...... ......

2

1.5. Ruang Lingkup ............................... .. .. ....... ... ... ... ...

3

1.6. Hipotesis ........................... .. .......... ... ...................

3

1.7. Sistematika Penulisan ......................................... .

3

vii

BAR II

LANDASAN MA TERI . .. .. .

5

2.1. Konsep-konsep Umum Mengenai AIiran FllIicla ................ 5

2.2. Kerapatan atau Massa Jeni s .. . .. .... .. '" .. . ... ... ... ... ... ... .

7

2.3 . Tekanan Hidrostatika .. ...... . .. ............. ..... . ... ..... ... . ...

8

2.4 . Persamaan Kontinuitas .. . .. . ....... " .. ... ... . .. . .. ...... ' .. . .. . .. . 11

2.5. Persamaan Bernoulli ..... . .. . ........... . ..... .... .. . ...... .. ... .... 13
2.6. Pipa Venturi meter .. .. .. ... ... .. . .. . .. . .. . . . ..... .... ..... ..

16

BAB III METODOLOGJ PENEUTIAN .......................... . ... ........... 21
3.1. Rancangan Penelitian ... ..... .... .. ... . .. . ... ... ... .... .. .. .......... 21

3.2. ProsedurPenelitian ......... ........ .. .. ..... . .. ...... ..... .. ...... .. 22
3. 3. Metode Analisi Data .. ... . ..... .. .. ... ..... ....... ........... ...... . 22

BAB IV

PELAKSANAAN PERCOBAAN DAN ANALISIS DATA ... ... 27
4.1. Tujuan Percobaan ..... .. .... .... .. .... ...... ... .. ............. " ... 27
4.2. Teori Singkat .. . "... ... ... . .. ... ... . ..... .... .. ... . .. ....... .......

27

4.3. GambarRanglcaian .. ...... .. .. .. .. .. .. ...... ........ .... .. .. ... ...

30

4.4. Alat-alat dan Bahan yang Dibutuhkan .. .. .. ... .. . ... .. , .. . .....

31

4.5. Pelaksanaan Percobaan ... ...... .. ....... ... ...... ... .. .... .. ... .

31

4.6. Analisis Data ..... .... ......... ... " .... ... ......... .. . ..... , ...... .

BABV

KESIMPULAN DAN SARAN ... .. ..... , ....... ....... .......... . ' "

58

5.1. Kesimpulan .............. . .. . .................... . ............ .. ..

58

5.2. Saran .. . ...... .. ........................... . .................. ... .. .

58

DaftarPlIstaka ..... . .. ... ... . ..... . ........... . .............. . ........ . ........... . ..

59

viii

DAFTAR LAMPlRAN

Lampiran \,

Penurunan Persamaan 2.5 .. .. .. ......... . ,. ... ... ... ... ... .. . ... ... .

60

Lampiran 2,

Penurunan Persamaan 2.14 ... ... ... ... ..... . ... .... .. .. . ... .. . .. . .

61

Lampiran 3,

Perhitungan Menentukan Percepatan Gravitasi ..... ....... .... .. 62

Lampiran 4,

Perhitungan Menetukan Massa Jenis Air .... .. ... .. , ...

64

Lampirnn 5,

Perhitungan Menentukan Massa :lenis Spirtus .. . ... .... .. ,.. ... ..

67

Lampiran 6,

Perhitungan Menentukan Besar Debit Aliran Fluida Air dengan
Peogukuran Cara Apada Ketinggian Tando-a 200.1 c;m ... ... . "

70

Lampiran 7, Perhitungan Menentukan Besar Debit Aliran Fluida Air dengan
Pengulcuran Cam A pada Ketinggian 'fandon 119.8 cm .. ' ..... ", 75
Lampiran 8, Perhitungan Menentukan Besar Debit Aliran Fluida Spirtus
dengan

Pengukuran

Cara

A

pada

Ketinggian

Tandon 149.8 em .. ... . ... .. ." , .. . " .. . " . ". .. . ... .. ... ... .. . .. . .. 80
Lampiran 9,

Perhitungan Menentukan Besar Debit Aliran Fluida Spirtus
dengan

Pengukuran

Cara

A

pada

Ketinggian

Tandon 119.8cm ... " ." .. . , .. , .. ..... . .. .. .. .. , ..... . .. . .. , .........

86

Lampiran 10, Perhitungan Menerrtukan Besar Debit Aliran Fluida Air dengan
Pengukuran Cara B , .. ,', ... .. .. " ,', .. ,,, ' '', .. , .. ' .. ,, ', .. , .. ,....

91

Lampiran 11, Perhitungan Menentukan Besar Debit Aliran Fluida Spirtus
dengan Pengukuran CaraB
Lampiran 12, HasH Uji Hipotesis ,. " , .... .. . ... ... . " ... .. , .. , ........ ...... .. ..

ix

94
98

DAFTAR TABEL
rrabe1 4.1, Hasil Percobaan Mengu1mr Besar Debit dengan Cara A,
Fluida Air Ketinggian Tandon 200.1 em .... ..... .... .. ... .. .... ...... 33
Tabel 4.2, Basil Percobaan Mengukur BesarDebit dengan Cara A,
Fluida Air Ketinggian Tandon 119.8 em .... .. ... .... .. ... ...... ...... 34
Tabel 4.3, Basil Pereobaan Mengukur Besar Debit dengan Cara B,
Fluida Air Ketinggian Tandon 200.1 em .......... .. .. ... . ... .... ..... 34
Tabe14.4, Basil Pereobaan Mengukur Besar Debit dengan Cara B,
Fluida Air Ketinggian Tandon ll9.8 em ... ... ... .. .. ........ ... .... 35
TabeI4.5,

Hasil Pereobaan Mengukur Besar Debit dengan Cara A,
Fluida SpirtusKetinggian Tandon ]49.8em ..... . ... ... " .............. 35

Tabel 4.6,

Hasil Percobaan Mengukur Besar Debit dengan Cara A,
Huida SpirtusKetinggian Tandon 119.8 em ... ..... . ....... .. .. . .. .. 36

Tabel 4.7,

Hasil Percobaan Mengukur Besar Debit dengan Cara B,
F]uida Spirtus Ketinggian Tandon 149.8 em ........ .. ........... ... .36

Tabel 4.8,

Hasil Pereobaan Mengukur Besar Debit dengan Cara B,
Fluida Spirt us Ketinggian Tandon 119.8 em .... ... ...... ...... ... ... 37

TabeI4.1O, Hasil Pereobaan Pipa Hare Fluida Air .. ....... ..... ..... .. ..... . .. . .. 37
TabeI4.9,

Hasil Pereobaan A)'lman Tunggal ... ..... .... ....... .... ........ .. ... 38

TabeI4.11 , HasH Pereobaan Pipa Hare Ftuida Spirtus ... ....... .... ...... . .. ... 39
Tabe14.12, Basil Pengukuran Diameter Pipa venturimeter ... .. ....... .. .. ..... 39
TabeI4.13 , HasH Perhitungan pereepatan gravitasi ........ ...... ........ .. .. ..... .41

x

TabeI4.14, Hasil Perhitungan Massa lenis Air........ . .. . .. ... . .. . ... ... ... .. . . . 42
Tabe14.J5, Hasil Perhitungan Massa Jenis Spirtlls ..... .. .......... . ... .. .......... 44
Tabel 4.16, Hasil Perhitungan Diameter Pipa Venturimeter ..... .. .............. 45
Tabel4.17, Hasil PeThitungan Besar Debit fluida Air dengan Cam A ...... .. . .. 51
TabeI4.18, Perhitungan Besar Debit Fluida dengan Cara B .......... ...... ... " .53
TabeI4.19, Hasil Perhitungan Besar Debit
Tabel 4.20,

Hasil Uji Hipotesis ...... .. .

...... ..... ..... ..... ..... . ..... ..... 56
. ... .. ... .. .. .... .. .. .. .... .. ..... 57

Tabel4.21, Basil PeThitungan Menentukan Kelajuan Aliran Air dengan
Ketinggian Tandon 200.1 em

.. ...... .. ... ............... . ... ..... 74

Tabel4.22, Basil Perhihrngan Menentukan Kelajuan Aliran Air dengan
Ketinggian Tandon 119.8 em ... ... ... ..... ...... . .. . .. ....... .. ...... . 78
Tabel4.23, Basil Perhitungan Menentlikan Kelajuan Aliran Spirt us
dengan Ketinggian Tandon 149.8 em '" .. . ..... .... .. . .. ..... ......... 84
Tabel4.24 ,

Hasil Perhitungan Menentukan Kelajuan Aliran Spirt us
dengan Ketinggirrn Tandon ] ]9.8 ern ..... ... .......... ... .. ......... . 90

Tabel 4.25,

Hasil Perhitungan Besar Debit pada Fluida Air dengan Cara B
Kelinggian Tandon 119.8 em .................................... .. . .. 92

TabeI4.26,

Hasil Perhitungan Besar Debit pada Fluida Spirtus dengan
CnmE ketingginn Tnndon 149.8 em ................. . .............. 94

TabeI4.27,

Hasil Perhitungan Besar Debit pada Fluida Spirtus dengan
Car-a B Ketinggian Tandon 119.8 em ........ ... . ..................... 96

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1.a, AIiTan tak berolllk

......... 6

Gambar 2.1b, Aliran berolak

... 6

Gambar 2.2.a, Bentuk kelaJuan ahran tlulda Ideal
Gambar 2.2.b, Bentuk kelajuan aliran fluida kental ... ... . .

............... 7
.. f ·· . . . . . . . ..

Gambar 2.3.a, Sebuah elemen volume yang keeil dari tlllida diam
Gambar 2.3.b, Gaya-gaya yang bekerja pada elemen

. .... 7

... . ...... 9
9

Gambar 2.4,

Sebuah beJana dengan duatitik pada ketinggian berbeda ....... 9

Gambar 25,

Contoh tekanan yang sama besar ..... . ... .

Gambar 2.6,

Sebuah tabling U berisi eaiTan yangberbedll

Gambar 2.7,

Sebuah tabung ali ran

Gambar 2.8,

Fluida bergerak melalui baglan pipa

14

Gambar 2.9 ,

Pipa ventllrimeter tanpa manometer

......... 16

Gambar2.10,

Pipa venturimeler dengan manometer.

Gambar 3.1 ,

Kurva uji t dua rata-rata ........... . ... . . . ... .. ... .... .. ....... 26

Gambar4.1,

Pipa venturi meter

Gambar 4.2,

Rangkaian percobaan pipa venturi meter .

.. 10

11
. 11

. .... ' .... .. .. .... 18

... 27

Xii

30

.\BSTR