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


   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.     Dasar teori
Hukum Poiseuille

D =  r4 (P1 – P2) / 8
D = debit aliran = volume aliran/waktu
r = jari-jari pembuluh
(P1 – P2) = selisih tekanan fluida
 viskositas (kekentalan) fluida
L = panjang pembuluh
Satuan viskositas = N s/m2 = Pa.s = pas
Viskositas air = 1 mili pas
Viskositas darah = 1-3 mili pas
Dari Hukum Poiseuille terlihat adanya hubungan sebagai berikut :
1.      Debit  berbanding lurus dengan pangkat empat jari-jari pembuluh.
Debit berbanding lurus dengan selisih tekanan fluida1.      Debit berbanding terbalik dengan viskositas fluida
2.      Debit berbanding terbalik dengan panjang pembuluh Dalam konteks medis, hukum ini dapat diterapkan untuk 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 hidrostatis, P =  dimana adalah massa jenis fluida , g adalah percepatan gravitasi dan h adalah tinggi fluida. Viskositas fluida dapat 
diubah-ubah dengan mengganti konsentrasi larutan fluida. Untuk itu dalam percobaan ini, air akan ditambahkan sirup dengan berbagai konsentrasi.
   C.   Alat/bahan
1.      Bejana pancuran
2.      Gelas ukur, 1 buah.
3.      Stopwatch
4.      Air
5.      Sirup
6.      Pembuluh karet/plastik dengan beberapa ukuran jari-jari

     D. Prosedur 
   1.      Debit sebagai fungsi jari-jari
Bejana berpancuran diisi air sampai hampir penuh. Kran pancuran masih tertutup. Ukur tinggi air dalam bejana.
    a Pembuluh dengan ukuran jari-jari tertentu, dihubungkan ke pancuran. Gelas ukur dipasang pada ujung pembuluh untuk menampung air yang keluar dari pembuluh. 
    b. Tutup pancuran dibuka, bersamaan dengan stopwatch diaktifkan.
    c. Setelah selang waktu tertentu, (sebelum gelas ukr penuh), stopwatch dimatikan.
    d. Amati dan catat volume air yang tertampung dalam gelas ukur.
    e.  Ulangi kegiatan 1 sampai dengan 5 diatas, dengan mengganti-ganti ukuran jari-jari pembuluh. 
    f.  Catat data yang diperoleh pada lembar data D = f(r)
   2.  Debit sebagai fungsi tekanan fluidaLakukan kegiatan seperti pada prosedur a, dengan mengubah-ubah tinggi air dalam bejana berpancuran. Jari-jari pembuluh tetap (pilih salah satu pembuluh).Catat data yang diperoleh dalam lembar data D = f(P).
    3. Debit sebagai fungsi viskositas fluida Lakukan kegiatan seperti pada prosedur a, dengan mengubah-ubah viskositas fluida. Jari-jari pembuluh tetap (pilih salah satu pembuluh).Catat data yang diperoleh dalam lembar data D = f().
   E.   Data
a.       Data D = f (r)
No
r
V (cm3)
t (s)
D (cm3/s)
1
Selang kecil
500
32,29
 15,48
2
Selang sedang
500
20,59
24,28
3
Selang besar
500
16,50
30,30




a.       Data D = f (P)
ü  Menggunakan selang kecil
No
h
V (cm3)
t (s)
D (cm3/s)
1
2000 ml
500
34,13
14,64
2
1500 ml
500
33,17
15,07
3
1000 ml
500
33,22
15,05

b.      Data D = f ()
ü  Menggunakan selang sedang
No
Konsentrasi (%)
V (cm3)
t (s)
D (cm3/s)
1
Air
500
20,50
24,39
2
Larutan encer
500
19,83
25,21
3
Larutan kental
500
20,41
24,49

   F.    Analisis data
·         D = f (r)
a.       Dengan selang kecil (Dk)
V = 500 ml
t = 32,29 s
Penyelesaian :
D = v : t = 500 : 32,29 =15,48
a.       Dengan selang sedang (Ds)
V = 500 ml
t = 20,59 s
Penyelesaian :
D = v : t = 500 : 20,59 = 24,28
b.      Dengan selang besar (Db)
V = 500 ml
t = 16,50 s
Penyelesaian :
D = v : t =500 : 16,50 = 30,30
·         D = f (P)Menggunakan selang kecil
a.       D1 = 2000 ml
V = 500 ml
t = 34,13 s
Penyelesaian :
D = v : t = 500 :  34,13 = 14,64
b.      D2 = 1500 ml
V = 500 ml
t = 33,17 s
Penyelesaian :
D = v : t = 500 : 33,17 = 15,07
c.       D3 = 1000 mlV = 500 ml
t = 33,22
Penyelesaian :
D = v : t = 500 : 33,22 = 15,05
·         D = f (
Menggunakan selang sedang
a.       D1 = air
V = 500 ml
t = 20,50 s
Penyelesaian :
D = v : t = 500 : 20,50 = 24,39a.       D2 = air + sedikit sirup
V = 500 ml
t = 19,83 s
Penyelesaian :
D = v : t = 500 : 19,83 = 25,21
b.      D3 = air + banyak sirup
V = 500 ml
t = 20,41 s
Penyelesaian :
D = v : t = 500 : 20,41 = 24,49

  Kesimpulan 
a.       Debit adalah banyaknya volume aliran yang mengalir per satuan waktu. Atau dapat di rumuskan dengan : D = V : t
b.      Dari hukum poiseuille terlihat adanya hubungan sebagai berikut :
ü  Debit berbanding lurus dengan pangkat empat jari-jari pembuluh
ü  Debit berbanding lurus dengan selisih pangkat empat jari-jari pembuluh
ü  Debit berbanding terbalik dengan viskositas fluida
ü  Debit berbanding terbalik dengan panjang pembuluh
c.        Ada 4 faktor yang mempengaruhi laju alir zat cair pada pembuluh, yaitu:
1.      Panjang pembuluh
2.      Diameter pembuluh
3.      Viskositas / kekentalan zat cair
4.      Tekanan
   H. Aplikasi medis
Dalam medis, hukum ini dapat di terapkan untuk mengkaji hubungan antara debit aliran darah dengan jari-jari pembuluh darah, tekanan darah dan viskositas darahPembuluh darah kecil→kecepatan aliran meningkat→tekanan besar→kerja jantung meningkat→hipertensi 
    Darah kental→gesekan terhadap dinding pembuluh membesar→tekanan besar besar→kerja jantung meningkat→hipertensi


Komentar

Postingan populer dari blog ini

Water Birth

Perawatan Payudara Pada Ibu Nifas

ABORSI