Perubahan Laju Energy mekanika fluida

Soal 8.20
Minyak berat spesifiknya 8.900 N/, viskositas 0,10 N.s/. Mengalir melelui sebuah tabung horizontal berdiameter 23 mm, seperti terlihat pada gambar diatas. Sebuah menometer tabung U digunakan untuk mengukur penurunan tekanan sepanjang tabung. Tentukan kisaran dari nilai h agar alirannya laminar?

Diketahui: SG dalam manometer = 7, D = 23 mm, Re < 2600, W, ᵞ 8.900 N/,

Ditanya: h = ….?

Jawab : Bila ditinjau dari persamaan Bernouli untuk mencari

h:

Karena ketinggian yang sama dn tidaka ada penumpukan massa maka:

Z_A= Z_B, V_A= V_B. sehingga persamaannya menjadi: P_A= P_B

Dengan meninjau dari perubahan energy fluida yang mengalir:

Dimana laju perubahan energi pada selang waktu tertentu. Pada persamaan memiliki satuan sehingga akan didapatkan nilai h dari persamaan tersebut.

Ket:

v = kecepatan fluida p = tekanan fluida

g = percepatan gravitasi bumi ρ = densitas fluida

h = ketinggian relatif terhadapa suatu referensi

Pada contoh soal diatas terdapat kasus Aliran turbulen dimana sebagai aliran yang dimana pergerakan partikel-partikel fluida sangat tidak menentu karena mengalami pencampuran serta putaran partikel antar lapisan, yang mengakibatkan saling tukar momentum dari satu bagian fluida kebagian fluida yang lain dalam skala yang besar. Dalam keadaan aliran turbulen maka turbulensi yang terjadi mengakibatkan tegangan geser yang merata diseluruh fluida sehingga menghasilkan kerugian kerugian aliran.

Prinsip Bernoulli adalah sebuah istilah di dalam mekanika fluida yang menyatakan bahwa pada suatu aliran fluida, peningkatan pada kecepatan fluida akan menimbulkan penurunan tekanan pada aliran tersebut. Dalam hal ini bias dikorelasikan dalam disebut juga sebagai Laju Perubahan Energi

Persamaan Bernoulli jika dinyatakan dalam bentuk head dengan membagi setiap suku dengan g sehingga:

Untuk fluida inviscid, tak mampu-mampat atau biasanya disebut sebagai fluida ideal rumusnya adalah

Laju perubahan energi bisa dianalogikan sebagai kapasitas untuk melakukan pekerjaan. Seseorang harus memiliki energi untuk menyelesaikan pekerjaan. Atau bias dikatakan pula seperti "mata uang" untuk melakukan pekerjaan. Untuk melakukan 50 joule kerja, Anda harus mengeluarkan 50 joule energi. Atau untuk membeli barang seharga 5 ribu rupiah, maka seseorang harus mengeluarkan uang sebesar 5 ribu rupiah.

Selain itu energy juga bisa diimplementasikan dalam kehidupan sehari-hari. Yaitu Ketika manusia memiliki keinginan yang kuat untuk mendapatkan sesuatu sesuatu dari Tuhannya, maka harapan kepada Tuhannya akan sangat dominan dalam hatinya. Harapan yang kuat inilah yang akan menciptakan sebuah energi yang besar sehingga menjadikan doanya benar-benar khusyu’ dia sampaikan kepada Tuhannya. Orang yang sedang menghadapi sebuah ujian kelulusan, atau ujian akhir semester yang mungkin akan menentukan masa depannya, maka dia akan berdoa dengan energy yang luar biasa untuk bisa mendapatkan harapannya tersebut. Orang yang sudah berumur tetapi belum juga mendapatkan jodohnya maka dia akan berdoa dengan energy dan harapan yang luar biasa besar untuk mendapatkan jodohnya. Harapan yang menggebu tadi akan menciptakan energi khusyu’ dalam doanya. Energi inilah yang tentu saja akan menambah kekuatan doa di hadapan Sang Pencipta. Dengan kekuatan harapan dan kesungguhan dalam doa inilah, Allah akan mengabulkan dan menciptakan energy positif tersebut.