INPUT 5B

5.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR

• dua jenis sistem bendalir iaitu sistem terbuka dan sistem tertutup.
  
• Sistem bendalir tertutup direka supaya jumlah bendalir sentiasa dikekalkan dan boleh dikitar semula. Contohnya ialah jek hidraulik, brek hidraulik dan sistem peredaran tubuh.
  
• Dalam sistem bendalir terbuka, bendalir bebas bergerak dan tidak dikitar semula dalam sistem tersebut. Contohnya sistem bekalan air, sistem perparitan dan sistem air kereta bomba.

5.2.1 Penerangan Kerja Dalam Sistem Bendalir

• Dalam sistem mekanik, kerja dilakukan apabila daya yang dikenakan memindahkan suatu objek pada satu jarak tertentu, manakala dalam sistem bendalir kerja dilakukan apabila bendalir bergerak.

• Kerja dalam sistem bendalir ditakrifkan oleh dua persamaan iaitu:
  

Persamaan 1 : Kerja ( J ) = Perbezaan tekanan (Nm -² ) x Pemindahan isipadu( m³ )

Dirumuskan sebagai
W = ΔP x V
Linear W = kerja
ΔP = Perubahan tekanan (daripada tekanan tinggi kepada tekanan rendah)
V = isipadu

Persamaan 2 : Kerja ( J ) = Tekanan malar ( Nm-2) x Isipadu bendalir dipindahkan( m³)

Dirumuskan sebagai
W = P x ΔV
Dimana W = kerja
P = tekanan malar
V = isipadu bendalir dipindahkan

Contoh 5.3
Satu pam air memindahkan sebanyak 2 m³ air ke satu tangki yang berada 10 meter dari aras perigi . Kirakan kerja yang dilakukan untuk memindahkan air tersebut
Diberi g = 10 ms -2 , ρ air = 1000 kgm-3 .

Penyelesaian :
W = Δ P x V
= ρgh x V
= 1000 (10) (10) x 2
= 200000 J

Perbezaan tekanan , Δ P = hρg diberikan dalam unit 4

Contoh 5.4

Rajah 5.1

Rajah 5.1 menunjukkan contoh kerja bendalir dalam sistem tertutup. Apabila daya F1 =100 N dikenakan pada omboh kecil yang luas keratan rentasnya ialah 100 cm² menyebabkan bongkah naik setinggi 10 cm pada omboh besar yang luas keratan rentasnya ialah 400 cm². Berapakah kerja yang dilakukan dalam sistem ini ?

Penyelesaian :

W = P x ∆V
P = F / A = 100 / 100 cm2 = 1N cm -2


∆ V = luas bongkah x tinggi = A x t
= 400 (10)
= 4000 cm³

Kerja yang dilakukan