PENENTUAN VISKOSITAS ZAT CAIR DENGAN METODE ALIRAN ( Studi Pada Penentuan Viskositas Pelumas Produksi Pertamina )
SKRIPSI
Oleh :
Aslivah 960210102111
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS JEMBER 2001
MOTTO
" Allah mengetahui apa-apa yang di hadapan mereka dan dr belakang mereka, dan mereka tidak mengatahur apa-apa dari rlrnu Allah melarnkan apa yang dikehendaki-Nya."
( QS. AI-Baqarah . 248 )
II
HALAMA N t> ERSEM BAIIAN
Sknps1 m1 saya pl!rsembahkan untu!.. Bapak dan ibu tercinta yang tel ah mengn-;uh dan membcsarkan. yang tak akan panah kenng akan do 'a dem1
!..eb~rha~ llun
an;mda.
Kakak-kakakku tercinta yang selalu mendorong dan membenkan mott vas 1 kepada admda Dosen-dosenku yang telah memberikan ilmunya semoga bermanfaat Kang-masku tersayang yang selalu set1a mcneman 1!..u dan membenkun dorongan demi keberhasi lan studiku Almamater ya ng kujunjung tinggi
iii
HALAMAN PE!'-GAJtlAN
Penentuan Viskositas Zat Cair Uengan Metode Aliran (Studi Pada Penentuan Viskositas Pdumas Produksi Pertamina)
SKRlPSI
Diajukan untuk dipertahankan di depan Tim penguji guna memcnuhi Salah Satu Syarat l lntuk Mcnyelesaikan Program Peodidikao Sarjaoa Strata Satu Program Pendidik~tn Fisika Jurusao Pendidikan Matematika dan llmu Pengetahuan Alam FakuJtas Keguruan dan llmu Pendidikan l l niversitas Jember
OLEll Nama
NlM Angkatan Daerah Asal Tempat, Tanggal Lahir Jurusan I Program
: Asfiyah : 96021010211 l : 1996 : Jember : Jember, 12 Juli 1978 : P. MIPA I P. l'isik}l
Disetujui Oleh : Pembimbing 11
HALAMAN PENG'i-.:SAHAN
Telah dipertahankan di depan tim penguji
: Sabtu
Tanggal
: 24 Pebruari 2001
Tern pat
: FKIP
l~ nivcrsita s
Jem her
TIM J>enguji :
Ketua
Dra
S. MS NlP: 131 945 802
Anggota : I. l)rs. Trapsilo Prihandono,_ M S i 2. Drs. Sn Handono BP, l\IS 1
(~ ( .. . . . ... ...
~
'
:\lengesahhan
Dekan
FakuHa~
Keg uruan dan llmu Pcndidikan
'
.i;
FHlwlta~
KATA
PENGA~TAn
Dengan ketulusan hall penul1s lllt!lllC:Injatkan pUJI
S) ukur
kl!hadmtt 1\llah S\N I
atas lnnpahan rahmat dan h1dayah-Nya sehinggJ penul1s dapat menyeksa1kan skrips1 yang berjudul "Penentuan Viskositas Zat (air Dcngan Mctodc Aliran ( Studi Pada Pencntuan Viskositas Pclumas
Produl.~i
Pt•rtamina)" .
Dalam kesempatan im penulls mcngucarkan tcn makas1h kcpada I. Dekan Fakultas Keguruan dan llmu Pendid•kan Uni ve rsitas Jembcr: 2
Ketua Jurusan Pendidikan Matematika dan llmu Pengetahuan Alam FK IP Universitas Jember;
3. Kctua Program Pendidikan Fis1ka FKIP Unl\crsJtas Jernbcr. 4. Pernbimbing I dan II dalarn penulisan skripsi mi: 5. Sernua pihak yang telah membantu kelan.:::aran penulisan skrips1 mi. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi P·:!nu lis khususnya dan pembaca pada umurnnya.
Jember, Pebruan 200 I
Pcnul1 ~
yj
DAFTAH lSI ll al IIALA MAN .J\lD\JL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IIALAMAN MOTTO . IIALAMAN
PERSEMB:\11:\.~
HALA\-IAN PENGAJl lAN ... ... . ..... .. ..... .. ......... . HALAMAN PENGESAIIAN .. .. .. . KATA PENGANTAn
DAFTAR lSI
II Ill I\ \
\I
\ 11
DAFTARGAJ\'IBAR ........... .. ....... . ... .. ..... ....... ... ... ..... ... .... . ..... . . .. DA'FTAR TABEL .. .
\
DAFTAR LAMPl RAN .. . .. . ... . .. . .. . .. .. . ABSTRAK ...................... ... .. ...... ..
\ II
BABIPENDAHULllAN l. l La tar Belakang ........ ..
1.2 Rumusan Masalah .. . . .. . . 1 3 l3atasan Masalah .. 1.4 Definisi Opcrasiona1 Variabel . .. .. .. . .. .. .. .. . ... ... . .. .... ... .
1
1 4 1 Viskosttas Zat Ca ir .. . .. . .. .. . .. .. .
2
1.4.2 Metode Aliran .................... ... .
2
1 5 Tujuan ........... .. ... .. ... .. .. ........ .. .... . ...... .... .. ... ... .. .. ... ... . 1.6 Manfaat ...................................... . .................. ......... .
-'" ..,
.)
BAB II TlN.JAllAN PllSTAKA
2.1 Aliran Fluida ........................................................ . ... .. 2. 1.1 Bilangan Reynolds . . .. .. ... .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. . .. . .. . . .. .. .. .. .. . . ..
5
2.2 Persamaan kontinUttas .. . .. . .... .. . .. . ... .. . .. . .. . .. . .. . .. .. . .. . .. . .. . .. . . . .. . . .. .
5
2.3 Persamaan l3ernoulli . .. ... ... .. . ... ... .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . ... ... .. . ... .. . . ... .. ...
6
7
2.4 Viskositas Fluida ......
l)
2.4.1 Persamaan Poisseuille ....... .. .. . 2 5 Pelumas .. .. ........ . ....................... ..
2 6 Metode Ali ran . ..
12
.. ...... .
BAB 111 METODE PENELITlAN
3. 1 Tempat dan Waktu Pcnel!ttan .....
'"
3.2 Desain Penelitian ..... . ............................. ... .............. .
I"
3.2.1 Langkah Persmpan . . ... . . ... .. . .. .. . . ... . ... .. ... .. .. .
15
3.2.2 Langkah Eksperimen . .. .. .. .. . .. .. .. ...... .. .... ..
17
3 3 Sumber Data .. .. . .. .. . .. . . .. .. .. . .. .. . .. .. ..
u~
3.4 Teknik Analisa Data ... ..... .. .... .... ...... .. ............. .. ....... ...... ..
I l)
BAB IV HAS1L DAN
PEMBAHASA~
4.1 Hasil Penelitian .............. ................................ ...... .. .. .
21
4 2 Analtsa Data ....... .. .... .... .. .. . ............. ...... ..... ..... ......... ..... ..... ....... ..... ....
2:)
4 3 Pembahasan .. .. .. ... .. .. .. . ......
BAB V KESIMPl lLAN DAN S.\RA;-.; 5.1 Kestmpulan
27
52 Snran ...
27
DAFT AR P\lST AKA
\-I II
OAFTAR GAMBAR Hal Gam bar 1a. Profil kecepatan nuida ta"- ken tal .. ... .. ... .. . . . ... ... .. . .
-+
Gambar I b. Protil kecepatan ali ran lamtncr . . ... ... . . . . .. . .. ... ... . . . . . . .. .. ..
4
Gambar 1c. Prolil keccpatan ul iran turbulc n . . .. . . .
-+
Gambar 2. Sebuah tabung altran yang tltgulktkan untu"- ml:!mbu"-tikan Persamaan Kontinllltas . .. .. Gambar 3. Zat cair bergerak dalam ptpa kedua ujungnya .
. .....
kar~;na
5
ada beda tckanan an tara
. .... _........ . . .. . . . . . . . . . . . . . . .... .. ..... ... .
7
Ga mbar 4. Aliran laminer dalam zat cair "-en tal .
8
Ga mbar 5 Gaya terhadap seunsur siltndns fitnda "-ental
10
Gambar 6a. Distribusi kecepatan . . . . . . .
11
. . . . . ..
Ga mbar 6b. Pandangan dari U.Jung .. .
11
Gambar 7 Desain alat penelttwn .... .
16
I\
DAFTAR TADEL
Hal Tabel l. Nilai viskositas pelumas SAE 20 dan SAE 30 pada suhu IJ O'iF .. ..
13
Tabel 2. Tabel Pengamatar. . . . . . . . . . . . . . . . .. . .. . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18
Tabel 3. Analisa Antar Data llasil Percobaa'l
19
Tabel 4. Analisa Data Hasil Percobaan dengan llasJl Pengukuran Standar .
20
Tabel 5. Hasil Percobaan dengan Mctode Ali ran . . . .. .. . . ... ... .. . .. . ... .
21
Tabel 6a.Hasil Pengukuran Vtskositas Pelwnas SAE 30 dengan Viskosimeter Ostwald ........... . ..
22
Tabel 6b.Hasil Pengukuran Vis)<esitas Pelumas SAE 40 dengan Viskosimeter Ostwald . . . . .. . ... . . . .. . . . . . . . .. ... . . . .. . ... ... ... ...
22
Tabel 6c.Hasil Pengukuran Viskositas Pelumas SAE 50 dengan Viskosimeter Ostwald . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . .. . ... . . . .
22
Tabel 6d.llasil Pengukttran Vtskositas Pelumas SAE 20W-50 dengan Viskosimeter Ostwald ..
23
Tabel 7a.Analisa Antar Data Hasil Percobaan SAE 30 . . . . .. . . . .. . ... .. . .. . ...
23
Tabel 7b.Analisa Antar Data Hasil Percobaa11 SAE 40 . . .. .
24
Tabel 7c.Analisa Antar Data Hasil Percobaan SAE 50 ... .. .
24
Tabel 7d.Analisa Antar Data Hasrl Percobann SAE 20W-50
24
Tabel 8. Analisa Antar Data llasil Pe:-cobao.n dengan Hasil Pengukuran Standar pada suhu 30 nc
.... .. . .. . . .. . ...... ... ... .. ...... ... .. .. . .
~5
DAFTA R LAl\1P H~ AN Lampiran 1. Perhitungan Laju Alir Volume(<) ) Lampiran 2. Perhitungan Tekanan (P) Lamp1ran 3. Perhitungan Nilai Viskositas (ll ) Lampiran 4. Perhitungan
T]sumd.tr
Lampiran 5. Perhitungan Antar Data llasll P~,; rcnbaan Lampi ran 6. Perhitungan Analisa Datal lasil Pcrcobaan Dengan llasil Penguk uran Standar
Lampiran 7. Matrik Penelitian
.\I
ABSTRAK
Asfiyah, 2001, Penentuan Y1skos1tas Zat Cair Dengan Metode Alm1n (Stud1 Pada Penentuan Viskositas Pelumas Produksi Pcrtamma) Skripsi, Program Pendidikan Fisika, Jurusan Pendidikan Matema11J..a dan llmu Pengetahuan Alam, Fakultas Keguruan dan llmu Pcndidikan, Umwrs1tas Jember Pembimbing 1 : Drs Trapsilo Prihandono, MS: Pembimbing ll : Drs. Alex Hariyanto Kata Kunci : Viskositas Zat Cair, Metod~: Alm111
Fluida adalah suatu lal yang dapat bergeraJ... Dalam pergeraJ..annya lluida memplmyai kemampuan mengal1r yang berheda-beda. Perbedaan kemampuan mengalir ini disebabkan oleh nilai viskositas yang berbeda. Permasalahan dalarn penelitian ini adalah: berapa bt>sar nilai visJ..ositas p~luma~ dengan penguJ..uran metode aliran dan keseksamaan pengukuran ,,iskositas pelumas dengan mctodc all ran dibandingkan dengan pengukuran standar (Viskosimeter Ostwald ) . Metode aliran dimaksudkan sebagai metode alternatif dalam menentukan viskositas suatu Lat ca1r dengan melihat kemampuan Lat cair tersebut untuJ.. mengal1r melallll suatu p1pa
dengan panjang tertentu. Metode Aliran brl,erja berdasarkan Persamaan Poiseuille tentang laj u allr volume. Menurut Persamaan Poiseuille laju all r 'ol ume zat cair berbanding terbalik dengan nilai vi~kositas11ya. Dari hasil JXr<.:obaan dtdapatJ..an bahwa nilai viskositas rata-rata untuk pelumas SAE 30 adalah 3,73 Poise, SAF 40 adalah 6,64 Poise, SAE 50 adalah 9,27 Po1sc dan SAE 20W-SO adalah 2,95 Poise Nilai viskositas pelumas yang didapalkan 'lianal1sa dengan analisa antar data ha~ll percobaan dan analisa data hasil percobaan dengan hasil pengukuran VJskos1met~r Ostwald, sehingga untuk analisa antar data hasli pcrcobaan didapatJ..an J..eseksamaan sebesar 95,15% untuJ.. SAE 30, 91,42% untuk SAE 40, 92,88% untuJ.. SAE 50 dan 96,32% SAE 20W-50 dan untuk analisa datn basil perrobann dengnn lwsll pengukuran standar didapatkan keseksamaan s~besar 9 1,42% untuk rclumas SAc JO, 96,79% untuk pelumas SAE 40, 96 89% unt uk pt.::lumas S/\ E 50 d t-111 S8. 86° o unt uk pelumas SAE 20W-50. Dengan dcmikian mctodc al1ran mempunya1 katcgori yang baik sebagai metode altematif dalam menentn},an '1sl-.ositas all ca1r
\II
