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

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 fluida2. 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 =


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 :
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
Posting Komentar