lahasiswa Memiliki pemahaman dan menguasai konsep teoritis dan prinsip rekayasa untuk erancang dan menganalisis perekayasaan energi alternatif.Jawablah pertanyaan di bawah ini engan uraian yang jelas ! 1. Berapakah laju aliran air dari tangki yang bocor 20cm dari dasar tangka,jika ketinggian air tangka NIM GENAP 4 m, NIM GANJIL 8 m! Bobot : 30% | Waktu Maksimal : 30 menit 2. Air mengalir dalam pipa yang tengahnya menyempit. Jika luas penampang pipa 1 dan 3 sama besar perbandingan luas penampang 1 dan 2 adalah 2:1 dan laju aliran di penampang 1 adalah 2m/s hitung perbedaan tekanan di titik 1 dan 2! Bobot : 30% | Waktu Maksimal : 30 menit 3. Air mengalir melalui pipa 1,2,3 dan 4. Air mengalir melalui pipa 1 dengan kecepatan 2 m/ dan diameter 50 mm dihubungkan dengan pipa 2 berdiameter 75 mm. Ujung pipa 2 bercabang menjadi pipa 3 dan 4. Diameter pipa 3 adalah 30mm dengan debit NIM GEN 3 kali debit pipa 4, NIM GANJIL 2 kali debit pipa 4 Kecepatan aliran pipa 4 adalah 1,5 hitung Q1,Q2,V2 ,Q3,V3,Q4 dan D4! Bobot : 40% I Waktu Maksimal : 40 menit

Question

Pertanyaan

lahasiswa Memiliki pemahaman dan menguasai konsep teoritis dan prinsip rekayasa untuk erancang dan menganalisis perekayasaan energi alternatif.Jawablah pertanyaan di bawah ini engan uraian yang jelas ! 1. Berapakah laju aliran air dari tangki yang bocor 20cm dari dasar tangka,jika ketinggian air tangka NIM GENAP 4 m, NIM GANJIL 8 m! Bobot : 30% | Waktu Maksimal : 30 menit 2. Air mengalir dalam pipa yang tengahnya menyempit. Jika luas penampang pipa 1 dan 3 sama besar perbandingan luas penampang 1 dan 2 adalah 2:1 dan laju aliran di penampang 1 adalah 2m/s hitung perbedaan tekanan di titik 1 dan 2! Bobot : 30% | Waktu Maksimal : 30 menit 3. Air mengalir melalui pipa 1,2,3 dan 4. Air mengalir melalui pipa 1 dengan kecepatan 2 m/ dan diameter 50 mm dihubungkan dengan pipa 2 berdiameter 75 mm. Ujung pipa 2 bercabang menjadi pipa 3 dan 4. Diameter pipa 3 adalah 30mm dengan debit NIM GEN 3 kali debit pipa 4, NIM GANJIL 2 kali debit pipa 4 Kecepatan aliran pipa 4 adalah 1,5 hitung Q1,Q2,V2 ,Q3,V3,Q4 dan D4! Bobot : 40% I Waktu Maksimal : 40 menit

Tampilkan lebih banyak

Answer 1

1. Laju Aliran Air dari Tangki yang Bocor

Untuk menghitung laju aliran air dari tangki yang bocor, kita dapat menggunakan prinsip kontinuitas dan persamaan Bernoulli. Namun, informasi yang diberikan tidak cukup untuk menentukan laju aliran secara langsung. Kita memerlukan informasi tambahan seperti kecepatan aliran atau tekanan di titik bocor.

2. Perbedaan Tekanan di Titik 1 dan 2

Menggunakan prinsip Bernoulli untuk menghitung perbedaan tekanan di titik 1 dan 2:

\[ P_1 + \frac{1}{2} \rho v_1^2 + \rho gh_1 = P_2 + \frac{1}{2} \rho v_2^2 + \rho gh_2 \]

Diketahui:
- \( v_1 = 2 \, \text{m/s} \)
- \( A_1 : A_2 = 2 : 1 \)
- \( v_2 = \frac{A_1}{A_2} \times v_1 = \frac{2}{1} \times 2 = 4 \, \text{m/s} \)

Mengabaikan perbedaan ketinggian (assumption: horizontal pipe), maka:

\[ P_1 + \frac{1}{2} \rho (2)^2 = P_2 + \frac{1}{2} \rho (4)^2 \]

\[ P_1 + 2 \rho = P_2 + 8 \rho \]

\[ \Delta P = P_2 - P_1 = 6 \rho \]

Jadi, perbedaan tekanan di titik 1 dan 2 adalah \( 6 \rho \).

3. Debit dan Kecepatan di Pipa 1, 2, 3, dan 4

Menggunakan prinsip kontinuitas:

\[ A_1 v_1 = A_2 v_2 = A_3 v_3 = A_4 v_4 \]

Diketahui:
- \( d_1 = 50 \, \text{mm} \), \( v_1 = 2 \, \text{m/s} \)
- \( d_2 = 75 \, \text{mm} \)
- \( d_3 = 30 \, \text{mm} \)
- \( d_4 =? \)
- \( Q_3 = 3Q_4 \), \( Q_4 = 2Q_4 \)

Hitung debit (\( Q \)) dan kecepatan (\( V \)):

\[ Q_1 = A_1 v_1 = \pi \left(\frac{d_1}{2}\right)^2 v_1 = \pi \left(0.025\right)^2 \times 2 = 0.3927 \, \text{m}^3/\text{s} \]

\[ Q_2 = A_2 v_2 = \pi \left(\frac{d_2}{2}\right)^2 v_2 = \pi \left(0.0375\right)^2 \times 4 = 1.7675 \, \text{m}^3/\text{s} \]

\[ Q_3 = 3Q_4 \implies Q_4 = \frac{Q_3}{3} \]

\[ Q_4 = \frac{Q_2}{2} \implies Q_2 = 2Q_4 \]

\[ V_4 = \frac{Q_4}{A_4} = \frac{Q_4}{\pi \left(\frac{d_4}{2}\right)^2} \]

Dengan menghitung ulang berdasarkan hubungan antara \( Q_3 \) dan \( Q_4 \), serta \( Q_2 \) dan \( Q_4 \), kita dapat menemukan nilai \( d_4 \) yang sesuai. Namun, tanpa informasi lebih lanjut, kita tidak dapat menentukan nilai eksplisit untuk \( d_4 \).

Pertanyaan

Jawaban

Pertanyaan Panas lebih