Mekanika Fluida-Pertemuan 8 [PDF]

Citation preview

MEKANIKA FLUIDA STATIKA FLUIDA DAN APLIKASINYA_BAGIAN III_LATIHAN SOAL 3 SKS THERESIA EVILA PURWANTI SRI RAHAYU, S.T., M.ENG. D4 TEKNIK PENGENDALIAN PENCEMARAN LINGKUNGAN_POLITEKNIK NEGERI CILACAP



Soal 1 Untuk suatu tekanan atmosfer sebesar 101 kPa (abs), tentukan ketinggian kolom cairan dalam barometer yang berisi suatu jenis zat cair berikut ini : (a) Air raksa (b) Air (c) Ethyl alkohol. Hitunglah ketinggian ini dengan menyertakan efek tekanan uap danbbandingkan hasi—hasilnya dengan yang diperoleh jika mengabaikan efek tekanan uap.



Soal 2 Untuk atmosfer standar A.S. (Gambar variasi temperatur terhadap ketinggian), lapisan troposfer mencapai ketinggian 11 km di mana tekanannya sebesar 22,6 kPa (abs). Pada lapisan berikutnya yang disebut stratosfer, temperatur tetap konstan -56,5 oC. Tentukan tekanan dan kerapatan dalam lapisan ini pada ketinggian 15 km. Asumsikan g = 9,77 m/s2.



Soal 3 Sebuah manometer U dihubungkan pada sebuah tangki tertutup yang berisi udara dan air seperti yang ditunjukkan pada gambar. Pada ujung tertutup manometer, tekanan udara adalah 16 psia. Tentukan bacaan pengukur tekanan untuk sebuah bacaan perbedaan ketinggian sebesar 4 ft pada manometer. Nyatakan jawaban anda dalam psi (gage). Asumsikan tekanan atmosfer standar dan abaikan berat dari kolom udara di dalam manometer.



Soal 4 Untuk fluida diam yang ditunjukkan pada gambar. Tekanan di titik B adalah 20 kPa lebih besar daripada di titik A. Tentukan berat jenis fluida manometer.



Soal 5 Manometer air raksa tabung-U dihubungkan dengan tangki bertekanan tertutup seperti gambar. Jika tekanan udara adalah 2 psi, tentukan bacaan perbedaan ketinggian, ℎ. Berat jenis udara diabaikan.



Soal 6 Sebuah piston dengan luas penampang 3 ft2 dan beratnya diabaikan terdapat di dalam sebuah silinder yang berisi minyak (SG = 0,9) seperti ditunjukkan gambar. Silinder tersebut dihubungkan pada sebuah tangki bertekanan yang berisi air dan minyak. Sebuah gaya, 𝑃, menahan piston pada tempatnya. (a) Tentukan besarnya gaya 𝑃 (b) Tentukan besarnya head tekanan yang bekerja di dasar tangki, nyatakan dalam feet air.



Soal 7 Pada manometer tabung miring dalam gambar, tekanan di dalam pipa A adalah 0,6 psi. Fluida pada kedua pipa A dan B adalah air, dan fluida ukur dalam manometer memiliki gravitasi jenis 2,6. Berapakah tekanan di pipa B yang sesuai dengan bacaan perbedaan ketinggian yang ditunjukkan ?



Soal 8 Manometer miring yang ditunjukkan gambar berisi karbon tetraklorida. Mula-mula perbedaan tekanan antara pipa A dan B yang berisi air asin (SG = 1,1) adalah nol seperti diilustrasikan gambar. Diinginkan agar manometer memberikan bacaan perbedaan ketinggian 12 in (yang diukur sepanjang tabung miring untuk suatu perbedaan sebesar 0,1 psi). Tentukan sudut kemiringan, 𝜃, yang diperlukan.



Soal 9 Tentukan bacaan perbedaan ketinggian yang baru di sepanjang kaki miring sebuah manometer air raksa seperti gambar. Jika tekanan di pipa A dikurangi 10 kPa dan tekanan di pipa B tetap tidak berubah. Zat cair di A mempunyai gravitasi jenis 0,9 dan fluida di B adalah air.



Soal 10 Tentukan perubahan ketinggian dari air raksa di kaki kiri manometer pada gambar akibat peningkatan tekanan sebesar 5 psi di pipa A sementara tekanan di pipa B tetap konstan.