5 April 2015

Pengerjaan Hitung Volume, Waktu dan Debit

Konsep Debit

Perhatikan beberapa penggunaan kata debit berikut.
1. Hujan turun sangat lebat . Debit air hujan kurang lebih 0,5 meter  m3 / jam.
2. Air yang mengalir dalam selang 25 cm3 /menit
3. Debit air terjun tersebut 25 m3 / detik.


                                                  Air terjun memiliki debit air yang besar


Dari penjelasan di atas, dapat diketahui bahwa debit merupakan hubungan atau perbandingan antara volume dengan waktu. Lebih tepatnya, debit adalah banyaknya volume  zat cair yang mengalir dibagi lama waktu.
Untuk lebih jelasnya, mari mempelajari contoh-contoh perhitungan tentang debit lebih jauh.


Contoh 1
Ubahlah satuan debit berikut, ke satuan debit yang lain.



1.  2 m3/detik =... cm3/detik
2.  24.000 cm3/menit =... liter/detik
3.  10 m3/detik =... m3/jam
4.  6.000 cm3/detik =... liter/jam
5.  1.800 liter/jam =... cm3/menit

Jawaban:
1.  2 m3/detik = 2.000.000 cm3/detik
2.  24.000 cm3/menit = 24.000 cm3/ 60 detik
                                           = 400 cm3/detik
3.  10 m3/detik = 10m3/(1/3600) jam
                                = 36.000 m3/jam
4.  6.000 cm3/detik = 6 dm3/ (1/3600)jam
                                 = (6 x 3.600) dm3/jam
                                 = 21.600 liter/jam
5.  1.800 liter/jam = 1.800 dm3/jam
                                     = 1.800 dm3/60 menit
                                     = 30 dm3/menit
                                     = 30 liter/menit


Contoh 2
Air mangalir dari kran dengan debit  5 liter/menit. Tentukan volume air yang keluar dari kran tersebut selama 10 menit.


Jawaban:
Debit = volume /waktu
volume = debit x waktu
             = 5 x 10
             = 50 liter
Jadi, volume air yang keluar dari kran selama 10 menit adalah 50 liter.


Contoh 3
Air yang mengalir dari pancuran mampu mengisi ember dengan volume 6 liter selama 75 detik. Tentukan debit air yang mengalir dari pancuran tersebut.


Jawaban:
Debit = Volume / Waktu
          = 6 liter / 75 detik
          = 6.000 cm3 / 75 detik
          = 80 cm3 / detik
Jadi, debit air yang mengalir dari pancuran adalah  80 cm3 / detik.


Contoh 4
Sebuah bak mandi berkapasitas 250 liter.Bak Mandi tersebut akan diisi air hingga penuh dari air kran. Jika debit air 200 cm3/detik, tentukan lama waktu air mengisi hingga penuh.


Jawaban:
Volume di ubah dahulu ke dalam satuan cm3
250 liter = 250.000 cm3
waktu = volume /debit
           =  (250.000 / 200)  detik
           = 1.250 detik
           =  20 menit 50 detik

Jadi, bak mandi akan penuh setelah diiisi air selama 20 menit 50 detik.


Contoh 5
Penampung air berbentuk balok berukuran panjang 2 meter, lebar 1,5 meter dan tinggi 2 meter. di dalam penampung air sudah terisi 600 liter. Penampung air tersebut diisi air dengan debit 1 liter / detik. Tentukan lama waktu pengisian penampung air hingga penuh.


Jawaban:
langkah pertama menentukan volume bak terlebih dahulu.

Volume bak= p x l x t = 2 x 1,5 x 2 = 6 m3 = 6.000 liter
Volume air yang akan diisikan ke dalam bak hingga penuh dihitung sebagai berikut.
Volume air = 6.000 liter - 600 liter = 5.400 liter
Menentukan lama waktu pengisian bak.
Waktu = volume air / debit
           = 5.400 / 1
           = 5.400 detik
           = 1,5 jam
 Jadi, lama waktu pengisian bak hingga penuh adalah 1,5 jam.


Contoh 6
Sebuah kolam renang berukuran panjang 10 meter, lebar 8 meter dan kedalaman 2 meter.
Kolam tersebut akan diisi air dengan kedalaman 1,5 meter. Pengisian kolam tersebut dilakukan dengan dua selang yang masing-masing mempunyai debit aliran air 4 dm3 / detik dan 6 dm3 / detik. Tentukan lama waktu pengisian air di kolam tersebut.

Jawaban:
 Langkah pertama menentukan volume air yang akan diisikan.
Volume air = V = 10 x 8 x 1,5 
                          = 120 m3
                          = 120.000 dm3
Dua selang air mengisikan air dengan debit  dm3 / detik dan 6 dm3 / detik. Jadi selama 1 detik kedua selang air tersebut mengisikan (6 + 4) dm3 atau 10 dm3.
Dengan demikian lama waktu pengisian kolam dapat dihitung sebagai berikut.
Waktu = volume air / debit
           = 120.000 / 10
           = 12.000 detik
           =  3,333 jam
 Jadi, lama waktu pengisian kolam renang tersebut adalah 3,333 jam.

Contoh 7
Sebuah tong mempunyai kapasitas volume 200 liter. Jika tong tersebut diisi air dari kran dengan debit 0,3 liter/detik. Ternyata tong tersebut bocor dengan debit air yang bocor adalah 0,1 liter/detik. Jika tong tersebut diisi hingga penuh, berapa lama waktu yang diperlukan?

Jawaban:
Dalam permasalahan ini tong diisi air dan ada yang keluar. Sehingga dapat digambarkan sebgai berikut.
Dalam waktu 1 detik, jumlah air yang masuk ke tong adalah air yang masuk melelui kran dikurangi air yang hilang (bocor).
Jadi, penambahan volume air adalah:
Volume = 0,3 - ,1 = 0,2 liter
Waktu yang diperlukan untuk mengisi tong hingga penuh adalah ]:
Waktu = Volume / Debit
            = 200 / 0,2
            = 1000 detik
            = 16 menit 40 detik.
Jadi, lama waktu pengisian tong hingga penuh adalah 16 menit 40 detik.

No comments:

Post a Comment