Laporan Praktikum R-Lab KR01 - Disipasi Kalor Hot Wire Nama / NPM : Rifqi Aditya / 1506732570 Fakultas / Prodi : Matematika & Ilmu Pengetahuan Alam / Geologi Group & Kawan Kerja : Group 6 1. Alfian Ali Murtado 2. Dhara Adhnandya Kumara 3. Ewin Rahman Dzuhri 4. Cattleya Randi 5. Fika Cahya Hadiati 6. Fariz Rahmansyah 7. Safira Nurul Imani No. & Nama Percobaan : KR 01 – Disipasi Kalor Hot Wire Tanggal Percobaan : 2 November 2015 Laboratorium Fisika Dasar UPP IPD Universitas Indonesia
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Laporan Praktikum R-Lab
KR01 - Disipasi Kalor Hot Wire
Nama / NPM : Rifqi Aditya / 1506732570
Fakultas / Prodi : Matematika & Ilmu Pengetahuan Alam / Geologi
Group & Kawan Kerja : Group 6
1. Alfian Ali Murtado
2. Dhara Adhnandya Kumara
3. Ewin Rahman Dzuhri
4. Cattleya Randi
5. Fika Cahya Hadiati
6. Fariz Rahmansyah
7. Safira Nurul Imani
No. & Nama Percobaan : KR 01 – Disipasi Kalor Hot Wire
Tanggal Percobaan : 2 November 2015
Laboratorium Fisika Dasar
UPP IPD
Universitas Indonesia
I. Tujuan Percobaan
Menggunakan hotwire sebagai sensor kecepatan aliran udara.
II. Peralatan
1. Kawat Pijar (Hot Wire)
2. Fan
3. Voltmeter dan Amperemeter
4. Adjustable Power Supply
5. Camcorder
6. Unit PC beserta DAQ dan Perangkat Pengendali Otomatis
III. Teori
Single normal probe adalah suatu tipe hotwire yang paling banyak digunakan sebagai
sensor untuk memberikan informasi kecepatan aliran dalam arah axial saja. Probe seperti
ini terdiri dari sebuah kawat logam pendek yang halus yang disatukan pada dua kawat
baja. Masing masing ujung probe dihubungkan ke sebuah sumber tegangan. Energi listrik
yang mengalir pada probe tersebut akan didispasi oleh kawat menjadi energi kalor.
Besarnya energi listrik yang terdisipasi sebanding dengan tegangan , arus listrik yang
mengalir di probe tersebut dan lamanya waktu arus listrik mengalir.
P = V i Δ t
Bila probe dihembuskan udara maka akan merubah nilai resistansi kawat sehingga
merubah besarnya arus listrik yang mengalir. Semakin cepat udara yang mengalir maka
perubahan nilai resistansi juga semakin besar dan arus listrik yang mengalir juga berubah.
Jumlah perpindahan panas yang diterima probe dinyatakan oleh overheat ratio yang
dirumuskan sebagai :
Overheat Ratio = 𝑅𝑤
𝑅𝑎
Rw = resistansi kawat pada temperatur pengoperasian (dihembuskan udara).
Ra = resistansi kawat pada temperatur ambient (ruangan).
Hot wire probe harus dikalibrasi untuk menentukan persamaan yang menyatakan
hubungan antara tegangan kawat (wire voltage , E) dengan kecepatan referensi (reference
velocity , U) setelah persamaan diperoleh, kemudian informasi kecepatan dalam setiap
percobaan dapat dievaluasi menggunakan persamaan tersebut. Persamaan yang didapat
berbentuk persamaan linear atau persamaan polinomial.
Pada percobaan yang akan dilakukan yaitu mengukur tegangan kawat pada temperatur
ambient dan mengukur tegangan kawat bila dialiri arus udara dengan kecepatan yang
hasilkan oleh fan. Kecepatan aliran udara oleh fan akan divariasikan melalui daya yang
diberikan ke fan yaitu 0, 70 , 110 , 150 dan 190 dari daya maksimal 230 m/s.
IV. Prosedur Percobaan
1. Mengaktifkan Web cam (mengklik icon video pada halaman web r-Lab).
2. Meberikan aliran udara dengan kecepatan 0 m/s, dengan mengklik pilihan drop down
pada icon “mengatur kecepatan aliran”.
3. Menghidupkan motor pengerak kipas dengan mengklik radio button pada icon
“menghidupkan power supply kipas”.
4. Mengukurlah Tegangan dan Arus listrik di kawat hot wire dengan cara mengklik icon
“ukur”.
5. Mengulangi langkah 2 hingga 4 untuk kecepatan 70 , 110 , 150 , 190 dan 230 m/s
V. Pengolahan Data dan Evaluasi
1. Berdasarkan data yang didapat, buatlah grafik yang menggambarkan hubungan
Tegangan Hotwire dengan Waktu untuk tiap kecepatan aliran udara!
2. Berdasarkan pengolahan data di atas, buatlah grafik yang menggambarkan hubungan
Tegangan Hotwire dengan Kecepatan aliran angin!
3. Buatlah persamaan kecepatan angin sebagai fungsi dari tegangan hotwire!
4. Berdasarkan percobaan dan data yang didapat, apakah kita dapat menggunakan kawat
Hotwire sebagai pengukur kecepatan angin?
5. Berilah analisis dari hasil percobaan ini!
VI. Data Hasil Pengamatan
Waktu (s) Kecepatan Angin (m/s) V-HW (Volt) I-HW (Ampere)
1 0 2.111 54.0
2 0 2.111 53.9
3 0 2.111 53.9
4 0 2.111 53.9
5 0 2.111 54.0
6 0 2.111 54.1
7 0 2.111 54.3
8 0 2.111 54.5
9 0 2.111 54.4
10 0 2.111 54.3
Waktu (s) Kecepatan Angin (m/s) V-HW (Volt) I-HW (Ampere)
1 70 2.111 54.4
2 70 2.111 54.5
3 70 2.111 54.4
4 70 2.111 54.3
5 70 2.111 54.2
6 70 2.111 54.0
7 70 2.111 54.0
8 70 2.111 53.9
9 70 2.111 53.9
10 70 2.111 53.9
Waktu (s) Kecepatan Angin (m/s) V-HW (Volt) I-HW (Ampere)
1 110 2.111 53.9
2 110 2.111 53.9
3 110 2.111 53.9
4 110 2.111 53.9
5 110 2.111 53.9
6 110 2.111 54.0
7 110 2.111 54.1
8 110 2.111 54.2
9 110 2.111 54.3
10 110 2.111 54.4
1 150 2.111 54.0
2 150 2.111 54.2
3 150 2.111 54.3
4 150 2.111 54.5
5 150 2.111 54.4
6 150 2.111 54.3
7 150 2.111 54.1
8 150 2.111 54.0
9 150 2.111 53.9
10 150 2.111 53.9
Waktu (s) Kecepatan Angin (m/s) V-HW (Volt) I-HW (Ampere)
1 190 2.111 54.4
2 190 2.111 54.5
3 190 2.111 54.4
4 190 2.111 54.3
5 190 2.111 54.1
6 190 2.111 54.0
7 190 2.111 53.9
8 190 2.111 53.9
9 190 2.111 53.9
10 190 2.111 54.0
Waktu (s) Kecepatan Angin (m/s) V-HW (Volt) I-HW (Ampere)
1 230 2.112 54.4
2 230 2.112 54.2
3 230 2.112 54.0
4 230 2.112 53.9
5 230 2.112 53.9
6 230 2.112 53.9
7 230 2.112 54.0
8 230 2.112 54.1
9 230 2.112 54.2
10 230 2.112 54.4
Grafik Percobaan Tegangan Terhadap Waktu
1. Kecepatan Angin 0 m/s
2. Kecepatan Angin 70 m/s
0
0.5
1
1.5
2
2.5
0 2 4 6 8 10 12
v = 0 m/s
V-HW (Volt)
0
0.5
1
1.5
2
2.5
0 2 4 6 8 10 12
v = 70 m/s
V-HW (Volt)
3. Kecepatan Angin 110 m/s
4. Kecepatan Angin 150 m/s
0
0.5
1
1.5
2
2.5
0 2 4 6 8 10 12
v = 110 m/s
V-HW (Volt)
0
0.5
1
1.5
2
2.5
0 2 4 6 8 10 12
v = 150 m/s
V-HW (Volt)
5. Kecepatan Angin 190 m/s
6. Kecepatan Angin 230 m/s
0
0.5
1
1.5
2
2.5
0 2 4 6 8 10 12
v = 190 m/s
V-HW (Volt)
0
0.5
1
1.5
2
2.5
0 2 4 6 8 10 12
v = 230 m/s
V-HW (Volt)
Grafik Tegangan (Rata-Rata) terhadap Kecepatan Aliran Angin
Persamaan Kecepatan angin sebagai fungsi dari Tegangan Hotwire
Fungsi tersebut kita notasikan sebagai persamaan garis lurus
𝑦 = 𝑚𝑥 + 𝑐
Karena kecepatan angin dapat berubah-ubah, maka kecepatan angin kita jadikan
sebagai variabel bebas atau (x). Sedangkan nilai tegangan dipengaruhi oleh kecepatan
angin, maka kita jadikan tegangan sebagai variabel terikat atau (y). Lalu m adalah
gradien serta c adalah konstanta dari fungsi.
Parameter X (Kecepatan angin m/s) dan Y (Tegangan rata-rata HotwireVolt)