Laporan pratikum Menentukan debit aliran fluida sebagai fungsi dari jari-jari pembuluh, tekanan fluida dan viskositas fluida

LAPORAN PRATIKUM

MENENTUKAN DEBIT ALIRAN FLUIDA SEBAGAI FUNGSI DARI JARI-JARI PEMBULUH, TEKANAN FLUIDA DAN VISKOSITAS FLUIDA

Mata Kuliah : Biodasbioper (Fisika)

Dosen Pengampu : Dr. Domi Severinus

DI SUSUN OLEH :

SRIGITA DEWIYANA HERLYN

16140074

KELAS B.13.1

PRODI DIV BIDAN PENDIDIK

FAKULTAS ILMU KESEHATAN

UNIVERSITAS RESPATI YOGYAKARTA

LAPORAN PRATIKUM

A.  Tujuan

Agar mahasiswa dapat menemukan hubungan antara:

1.      Debit aliran fluida dengan jari-jari pembuluh

2.      Debit aliran fluida dengan tekanan fluida

3.      Debit aliran fluida dengan viskositas fluida

B.   Alat dan Bahan

1.      Bejana berpancuran

2.      Pembuluh karet/plastik dengan beberapa ukuran jari-jari

3.      Gelas ukur

4.      Stopwatch

5.      Air

6.      Sirup

C.   Dasar Teori

Hukum Poiseuille

D = πr⁴ (P1-P2) / 8η L

D = Debit aliran = volume aliran/waktu

r = jari-jari pembuluh

(P1-P2) = selisih tekanan fluida

η = viskositas (kekentalan) fluida

L = panjang pembuluh

Satuan viskositas = N s/m² = Pa.s = pas

Dari hukum Poiseuille terlihat adanya hubungan sebagai berikut

1.      Debit berbanding lurus dengan pangkat empat jari-jari pembuluh

2.      Debit berbanding lurus dengan selisih tekanan fluida

3.      Debit berbanding terbalik dengan c=viskositas fluida

4.      Debit berbanding terbalik dengan panjang pembuluh

Dalam konteks medis, hukum ini dapat diterapkan unutk mengkaji hubungan antara debit aliran darah dengan jari-jari pembuluh darah, tekanan darah dan viskositas darah.

     Jari-jari pembuluh dapat diubah-ubah dengan mengganti pembuluh dari berbagai ukuran. Selisih tekanan fluida merupakan selisih tekanan hidrostatis fluida pada posisi lubang pancuran dan pada posisi permukaan fluida dalam bejana berpancuran. Jika selisih tinggi fluida pada kedua posisi itu adalah h, maka selisih tekanan hidostatis, P = pgh dimana p adalah masa jenis fluida, g adalah percepatan gravitasi dan h adalah tinggi fluida. Viskositas fluida dapat diubah ubah dengan mengganti kosentrasi larutan fluida. Untuk itu dalam percobaan ini air akan ditambahkan sirup dengan berbagai kosentrasi.

D.   Prosedur Percobaan

1.   Debit sebagai fungsi jari-jari pembuluh

1)      Bejana berpancuran diisi air sampai penuh. Kran pancuran masih tertutup. Ukur tinggi air dalam bejana

2)      Pembuluh dengan ukuran jari-jari tertentu, dihubungkan ke pancuran. Gelas ukur dipasang pada ujung pembuluh untuk manmpung air yang keluar dari pembuluh

3)      Tutup pancuran dibuka, bersamaan dengan stopwatch diaktifkan

4)      Setelah selang waktu tertentu, (sebelum gelas ukur penuh), Stopwatch dimatikan

5)      Amati dan catat volume air yang tertampung dalam gelas ukur

6)      Ulangi kegiatan 1 sampai 5 diatas dengan mengganti-ganti ukuran jari-jari pembuluh

7)      Catat data yang diperoleh pada lembar data

2.   Debit sebagai fungsi tekanan fluida

1)      Lakukan kegiatan seperti pada prosedur A, dengan mengubah ubah tinggi air dalam bejana berpancuran.  Jari-jari pembuluh tetap (pilih salah satu pembuluh)

2)      Catat data yang diperoleh pada lembar data D = f(P)

3.   Debit sebagai fungsi viskositas fluida

1)      Lakukan kegiatan seperti pada prosedur A, dengan mengubah ubah viskositas fluida. Jari-jari pembuluh tetap (pilih salah satu pembuluh). Tinggi fluida juga tetap.

2)      Catat data yang diperoleh pada lembar data D = f(η)

LEMBAR DATA

A.    Data D = f(r)

Jari-jari pembuluh

o   Selang Besar,

o   Selang Sedang,

o   Selang Kecil

Viskositas air, η = 1 mpas

NO	r(cm)	V(cm³)	t(s)	D(cm³/s)
1	Besar	1500	14,84	101,07
2	Sedang	1500	23,02	65,16
3	Kecil	1500	38,89	38,57

                                                                                                                                               

B.     Data D = f(P)

Jari-jari pembuluh, r = Selang Besar

Viskositas air, η = 1 mpas

NO	h(cm)	V(cm³)	t(s)	D(cm³/s)
1	Tinggi	1500	16,71	89,76
2	Sedang	1500	19,39	77,35
3	Rendah	1500	21,47	69,86

C.    Data D = f(η)

Jari-jari pembuluh, r = Selang Besar 

NO	Kosentrasi %	V (cm³)	t(s)	D(cm³/s)
1	Tanpa sirup	500	5,9	84,74
2	Sirup Encer	500	6,3	79,36
3	Sirup Kental	500	7,1	70,42

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil percobaan, kami dapat menarik kesimpulan bahwa :

Hukum kontitunitas memperlihatkan bahwa makin kecil luas penampang makin besar kecepatan aliran. Jari-jari pembuluh merupakan faktor yang paling besar pengaruhnya terhadap debit. Kalau jari-jari pembulug menjadi ½ r maka debitnya menjadi 1/16 debit semula. Makin besar diameter penampang pembuluh , maka aliran akan mendapatkan tahanan akan semakin kecil sehingga debit air semakin besar. Apabila zat cair pada salah satu ujung lebih tinggi dari ujung lainnya, maka zat cair akan mengalir dari tekanan yang tinggi ke tekanan yang rendah. Semakin kental suatu zat maka semakin besar pula gesekan terhadap dinding pembuluh akibatnya tahanan semakin besar. Maka semakin kental suatu zat debit semakin kecil. Dalam hal ini semakin banyak larutan (air dan sirup) maka waktu yang dibutuhkan semakin cepat dan debitnya pun semakin kecil