Contoh soal permeabilitas – Pernahkah Anda bertanya-tanya bagaimana air mengalir melalui tanah? Atau bagaimana gas mengalir melalui bahan berpori seperti batu bata? Konsep permeabilitas memegang kunci jawabannya! Permeabilitas adalah kemampuan suatu material untuk memungkinkan fluida mengalir melaluinya. Semakin tinggi permeabilitas suatu material, semakin mudah fluida mengalir melaluinya.

Dalam artikel ini, kita akan menjelajahi dunia permeabilitas, mulai dari definisi hingga aplikasi praktisnya. Kita akan mempelajari faktor-faktor yang mempengaruhi permeabilitas, metode pengukurannya, dan bagaimana konsep ini diterapkan dalam berbagai bidang, seperti teknik sipil, pertanian, dan lingkungan.

Table of Contents:

Pengertian Permeabilitas

Permeabilitas merupakan konsep penting dalam berbagai bidang, mulai dari ilmu material hingga teknik sipil. Secara sederhana, permeabilitas menggambarkan kemampuan suatu material untuk dilalui oleh fluida, seperti air atau gas. Semakin tinggi permeabilitas suatu material, semakin mudah fluida mengalir melaluinya.

Permeabilitas dalam Konteks Fisika dan Ilmu Material

Dalam fisika, permeabilitas didefinisikan sebagai ukuran kemampuan suatu material untuk mendukung pembentukan medan magnet di dalamnya. Semakin tinggi permeabilitas suatu material, semakin kuat medan magnet yang dapat dibentuk di dalamnya.

Dalam ilmu material, permeabilitas mengacu pada kemampuan suatu material untuk dilalui oleh fluida. Hal ini erat kaitannya dengan struktur pori-pori material tersebut. Semakin banyak dan besar pori-pori pada suatu material, semakin tinggi permeabilitasnya.

Contoh Sederhana Permeabilitas

Bayangkan sebuah spons. Spons memiliki banyak pori-pori yang saling terhubung. Jika kita meneteskan air pada spons, air akan dengan mudah meresap melalui pori-pori tersebut dan mengisi seluruh spons. Dalam hal ini, spons memiliki permeabilitas yang tinggi.

Sebaliknya, jika kita meneteskan air pada batu, air tidak akan mudah meresap. Hal ini karena batu memiliki struktur yang padat dan sedikit pori-pori. Dengan demikian, batu memiliki permeabilitas yang rendah.

Perbandingan Permeabilitas Berbagai Material

Material	Permeabilitas	Keterangan
Air	Tinggi	Air memiliki permeabilitas yang tinggi karena molekul-molekul air dapat dengan mudah bergerak dan saling berinteraksi.
Tanah	Variabel	Permeabilitas tanah sangat bervariasi tergantung pada jenis tanah, ukuran partikel, dan kepadatan tanah. Tanah berpasir umumnya memiliki permeabilitas yang lebih tinggi dibandingkan tanah liat.
Beton	Rendah	Beton memiliki permeabilitas yang rendah karena struktur beton yang padat dan sedikit pori-pori.

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Permeabilitas

Permeabilitas suatu material adalah kemampuannya untuk mengalirkan fluida melalui pori-pori atau celah-celahnya. Faktor-faktor tertentu dapat mempengaruhi permeabilitas, dan pemahaman terhadap faktor-faktor ini sangat penting dalam berbagai aplikasi, seperti desain sumur minyak, pemurnian air, dan manufaktur material.

Ukuran Pori dan Bentuk Pori

Ukuran dan bentuk pori memiliki pengaruh signifikan terhadap permeabilitas. Semakin besar ukuran pori, semakin mudah fluida mengalir melalui material tersebut. Hal ini karena semakin besar ukuran pori, semakin sedikit resistensi yang dihadapi oleh fluida saat bergerak melalui material. Bentuk pori juga berperan penting. Pori-pori yang berbentuk bulat atau elips umumnya memiliki permeabilitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan pori-pori yang berbentuk tidak beraturan atau terhubung.

Viskositas Fluida, Contoh soal permeabilitas

Viskositas fluida, yang merupakan ukuran ketahanan terhadap aliran, juga mempengaruhi permeabilitas. Fluida yang memiliki viskositas tinggi akan mengalir lebih lambat melalui material dibandingkan dengan fluida yang memiliki viskositas rendah. Hal ini karena fluida dengan viskositas tinggi akan mengalami resistensi yang lebih besar saat bergerak melalui pori-pori material.

Contoh soal permeabilitas biasanya menguji pemahaman kita tentang bagaimana fluida mengalir melalui suatu material. Nah, mirip seperti itu, contoh soal kemampuan verbal CPNS 2019 juga menuntut kita untuk memahami dan memproses informasi yang disampaikan melalui teks. Misalnya, soal tentang analisa teks, sinonim, antonim, dan pemahaman bacaan.

Contoh soal kemampuan verbal CPNS 2019 bisa membantu kita berlatih dan meningkatkan kemampuan verbal. Kembali ke soal permeabilitas, kita perlu menguasai konsep dasar seperti hukum Darcy dan koefisien permeabilitas untuk bisa menjawab soal-soal yang berkaitan dengan aliran fluida.

Diagram menunjukkan hubungan antara viskositas fluida dan permeabilitas. Semakin tinggi viskositas fluida, semakin rendah permeabilitas material.

Diagram tersebut menggambarkan hubungan terbalik antara viskositas fluida dan permeabilitas. Ketika viskositas fluida meningkat, permeabilitas material menurun, dan sebaliknya. Hal ini karena fluida yang lebih kental akan mengalami resistensi yang lebih besar saat bergerak melalui pori-pori material, sehingga menyebabkan permeabilitas yang lebih rendah.

Pengukuran Permeabilitas

Permeabilitas merupakan sifat penting dari batuan dan tanah yang menggambarkan kemampuannya untuk mengalirkan fluida. Untuk menentukan permeabilitas, kita perlu melakukan pengukuran. Salah satu metode yang umum digunakan adalah metode permeameter. Metode ini memanfaatkan prinsip Darcy untuk menghitung permeabilitas berdasarkan laju aliran fluida melalui sampel batuan atau tanah.

Langkah-langkah Pengukuran Permeabilitas dengan Permeameter

Pengukuran permeabilitas dengan permeameter melibatkan beberapa langkah penting. Langkah-langkah tersebut memastikan hasil pengukuran yang akurat dan konsisten. Berikut adalah langkah-langkah yang perlu dilakukan:

Siapkan sampel batuan atau tanah yang akan diukur permeabilitasnya. Pastikan sampel tersebut memiliki ukuran dan bentuk yang sesuai dengan permeameter yang digunakan.
Pastikan sampel batuan atau tanah tersebut bersih dan bebas dari kontaminasi. Hal ini penting untuk memastikan hasil pengukuran yang akurat.
Letakkan sampel batuan atau tanah di dalam permeameter. Pastikan sampel tersebut terpasang dengan baik dan tidak ada celah yang memungkinkan fluida bocor.
Pastikan permeameter terisi dengan fluida yang akan digunakan untuk mengukur permeabilitas. Fluida yang umum digunakan adalah air, minyak, atau gas.
Buat perbedaan tekanan antara dua titik di dalam permeameter. Perbedaan tekanan ini akan menyebabkan fluida mengalir melalui sampel batuan atau tanah.
Ukur laju aliran fluida yang melewati sampel batuan atau tanah. Laju aliran ini dapat diukur dengan mengukur volume fluida yang mengalir dalam waktu tertentu.
Hitung permeabilitas dengan menggunakan hukum Darcy. Hukum Darcy menyatakan bahwa laju aliran fluida sebanding dengan permeabilitas, perbedaan tekanan, dan luas penampang sampel, serta berbanding terbalik dengan viskositas fluida dan panjang sampel. Rumus hukum Darcy adalah:

k = (Q * μ * L) / (A * ΔP)

Dimana:

k adalah permeabilitas
Q adalah laju aliran fluida
μ adalah viskositas fluida
L adalah panjang sampel
A adalah luas penampang sampel
ΔP adalah perbedaan tekanan

Prinsip Kerja Permeameter

Permeameter bekerja berdasarkan prinsip Darcy. Permeameter adalah alat yang dirancang untuk mengukur permeabilitas batuan atau tanah. Permeameter terdiri dari beberapa bagian utama, yaitu:

Silinder: Silinder merupakan wadah yang berisi sampel batuan atau tanah yang akan diukur permeabilitasnya. Silinder ini dirancang untuk menahan tekanan dan memungkinkan fluida mengalir melalui sampel.
Perangkat Pengukur Tekanan: Perangkat ini digunakan untuk mengukur perbedaan tekanan antara dua titik di dalam permeameter. Perbedaan tekanan ini digunakan untuk menghitung permeabilitas.
Perangkat Pengukur Laju Aliran: Perangkat ini digunakan untuk mengukur laju aliran fluida yang melewati sampel batuan atau tanah. Laju aliran ini juga digunakan untuk menghitung permeabilitas.

Saat fluida dialirkan melalui sampel batuan atau tanah di dalam permeameter, fluida tersebut akan mengalami penurunan tekanan. Penurunan tekanan ini sebanding dengan permeabilitas sampel. Permeameter mengukur penurunan tekanan dan laju aliran fluida, sehingga permeabilitas dapat dihitung.

Contoh Soal dan Penyelesaian Perhitungan Permeabilitas

Berikut adalah contoh soal dan penyelesaian perhitungan permeabilitas menggunakan hukum Darcy:

Sebuah sampel batuan dengan panjang 10 cm dan luas penampang 5 cm² diletakkan di dalam permeameter. Sampel tersebut kemudian dialiri air dengan viskositas 1 cP. Diukur bahwa laju aliran air adalah 2 cm³/detik dan perbedaan tekanan antara dua titik di dalam permeameter adalah 10 kPa. Hitunglah permeabilitas sampel batuan tersebut!

Penyelesaian:

Pertama, kita perlu mengubah satuan tekanan dari kPa ke Pa:

10 kPa = 10.000 Pa

Kemudian, kita dapat menghitung permeabilitas menggunakan rumus hukum Darcy:

k = (Q * μ * L) / (A * ΔP)

k = (2 cm³/detik * 1 cP * 10 cm) / (5 cm² * 10.000 Pa)

k = 0,0004 cm²

Jadi, permeabilitas sampel batuan tersebut adalah 0,0004 cm².

Aplikasi Permeabilitas dalam Kehidupan Sehari-hari

Permeabilitas, kemampuan suatu material untuk dilalui fluida, memegang peranan penting dalam berbagai aspek kehidupan. Dari konstruksi hingga pertanian, pemahaman terhadap permeabilitas menjadi kunci dalam merancang dan membangun infrastruktur yang aman dan efisien.

Peran Permeabilitas dalam Teknik Sipil

Permeabilitas tanah memiliki pengaruh signifikan dalam konstruksi teknik sipil, khususnya pada pembangunan bendungan dan sistem drainase.

Konstruksi Bendungan: Permeabilitas tanah yang rendah sangat penting dalam konstruksi bendungan. Tanah yang tidak permeabel akan mencegah air merembes melalui struktur bendungan, sehingga menjaga stabilitas dan integritas bendungan.
Sistem Drainase: Sebaliknya, dalam sistem drainase, tanah yang permeabel dibutuhkan untuk memungkinkan air mengalir dengan lancar. Permeabilitas yang tinggi memungkinkan air meresap ke dalam tanah, mencegah genangan air dan banjir.

Permeabilitas dan Penyaringan Air Tanah

Permeabilitas tanah juga berperan penting dalam proses penyaringan air tanah. Tanah yang permeabel memungkinkan air meresap ke dalam tanah, kemudian disaring melalui lapisan tanah yang berbeda. Proses ini membantu membersihkan air tanah dari kontaminan, seperti bakteri dan bahan kimia.

Permeabilitas dalam Bidang Pertanian

Permeabilitas tanah sangat penting dalam bidang pertanian, terutama dalam sistem irigasi dan drainase.

Sistem Irigasi: Tanah yang permeabel memungkinkan air irigasi meresap dengan baik ke dalam tanah, mencapai akar tanaman. Hal ini meningkatkan efisiensi penggunaan air dan meminimalkan pemborosan.
Sistem Drainase: Tanah yang permeabel juga membantu dalam sistem drainase, memungkinkan air hujan meresap ke dalam tanah, mencegah genangan air dan kerusakan tanaman.

Jenis-Jenis Permeabilitas

Permeabilitas, seperti yang telah kita bahas sebelumnya, adalah kemampuan batuan atau tanah untuk meloloskan fluida. Namun, permeabilitas ini tidak selalu seragam dan bisa dibedakan menjadi beberapa jenis berdasarkan faktor-faktor tertentu. Mari kita bahas jenis-jenis permeabilitas yang umum dijumpai.

Permeabilitas Absolut vs Permeabilitas Efektif

Perbedaan utama antara permeabilitas absolut dan permeabilitas efektif terletak pada kondisi fluida yang mengalir. Permeabilitas absolut mengacu pada kemampuan batuan atau tanah untuk meloloskan fluida ketika seluruh pori-pori terisi oleh fluida tunggal, tanpa adanya fase fluida lain. Ini adalah nilai permeabilitas maksimum yang dapat dicapai oleh batuan atau tanah tersebut. Sementara itu, permeabilitas efektif mempertimbangkan keberadaan fase fluida lain, seperti air dan minyak, dalam pori-pori batuan atau tanah. Dengan kata lain, permeabilitas efektif mencerminkan kemampuan batuan atau tanah untuk meloloskan fluida tertentu ketika ada fluida lain yang juga mengisi pori-pori.

Sebagai contoh, bayangkan sebuah batuan berpori yang terisi penuh oleh air. Permeabilitas absolut batuan tersebut menggambarkan kemampuan batuan untuk meloloskan air secara maksimal. Namun, jika batuan tersebut kemudian terisi sebagian oleh minyak, maka permeabilitas efektif batuan tersebut akan menjadi lebih rendah karena minyak akan menghalangi aliran air.

Permeabilitas Berdasarkan Arah Aliran Fluida

Permeabilitas juga dapat dibedakan berdasarkan arah aliran fluida. Perbedaan ini penting karena struktur batuan atau tanah dapat memengaruhi aliran fluida. Ada tiga jenis permeabilitas berdasarkan arah aliran fluida, yaitu:

Permeabilitas Horizontal: Permeabilitas horizontal mengukur kemampuan batuan atau tanah untuk meloloskan fluida secara horizontal, sejajar dengan lapisan batuan. Permeabilitas horizontal seringkali lebih tinggi dibandingkan dengan permeabilitas vertikal karena pori-pori batuan atau tanah biasanya lebih terhubung secara horizontal.
Permeabilitas Vertikal: Permeabilitas vertikal mengukur kemampuan batuan atau tanah untuk meloloskan fluida secara vertikal, tegak lurus terhadap lapisan batuan. Permeabilitas vertikal biasanya lebih rendah dibandingkan dengan permeabilitas horizontal karena pori-pori batuan atau tanah biasanya lebih terhubung secara horizontal.
Permeabilitas Anisotropik: Permeabilitas anisotropik terjadi ketika permeabilitas batuan atau tanah berbeda pada arah yang berbeda. Ini berarti bahwa batuan atau tanah tersebut memiliki permeabilitas horizontal yang berbeda dengan permeabilitas vertikal. Hal ini dapat terjadi karena struktur batuan atau tanah yang tidak seragam, seperti adanya retakan atau lapisan yang miring.

Tabel Jenis-Jenis Permeabilitas

Jenis Permeabilitas	Karakteristik
Permeabilitas Absolut	Kemampuan batuan atau tanah untuk meloloskan fluida ketika seluruh pori-pori terisi oleh fluida tunggal.
Permeabilitas Efektif	Kemampuan batuan atau tanah untuk meloloskan fluida tertentu ketika ada fluida lain yang juga mengisi pori-pori.
Permeabilitas Horizontal	Kemampuan batuan atau tanah untuk meloloskan fluida secara horizontal, sejajar dengan lapisan batuan.
Permeabilitas Vertikal	Kemampuan batuan atau tanah untuk meloloskan fluida secara vertikal, tegak lurus terhadap lapisan batuan.
Permeabilitas Anisotropik	Permeabilitas batuan atau tanah berbeda pada arah yang berbeda.

Soal Permeabilitas dalam Konteks Fisika

Permeabilitas adalah sifat material yang menggambarkan kemampuan fluida untuk mengalir melalui pori-pori atau celah-celah di dalam material tersebut. Konsep permeabilitas sangat penting dalam berbagai bidang, seperti hidrologi, geoteknik, dan ilmu material. Dalam konteks fisika, permeabilitas dapat dikaitkan dengan debit aliran fluida, penurunan tekanan, dan hukum Darcy.

Perhitungan Debit Aliran Fluida Melalui Material Berpori

Perhitungan debit aliran fluida melalui material berpori merupakan salah satu aplikasi penting dari konsep permeabilitas. Debit aliran fluida dapat dihitung dengan menggunakan persamaan kontinuitas, yang menyatakan bahwa debit aliran fluida adalah sama di semua titik sepanjang aliran. Debit aliran fluida dapat didefinisikan sebagai volume fluida yang mengalir melalui suatu penampang tertentu per satuan waktu.

Contoh Soal: Sebuah pipa dengan diameter 10 cm diisi dengan pasir yang memiliki permeabilitas 10^-12 m². Fluida dengan viskositas 0,001 Pa.s mengalir melalui pipa dengan laju alir 10^-4 m³/s. Hitunglah penurunan tekanan fluida akibat permeabilitas pasir.

Hukum Darcy

Hukum Darcy merupakan hukum empiris yang menggambarkan hubungan antara debit aliran fluida melalui material berpori dengan penurunan tekanan dan permeabilitas material. Hukum Darcy menyatakan bahwa debit aliran fluida sebanding dengan penurunan tekanan dan permeabilitas material, dan berbanding terbalik dengan viskositas fluida dan luas penampang aliran.

Hukum Darcy dapat dirumuskan sebagai berikut:
Q = -k * A * (ΔP/Δx)
Dimana:
Q = debit aliran fluida (m³/s)
k = permeabilitas material (m²)
A = luas penampang aliran (m²)
ΔP = penurunan tekanan (Pa)
Δx = panjang material (m)

Contoh Soal: Sebuah sampel tanah dengan permeabilitas 10^-10 m² ditempatkan dalam tabung dengan luas penampang 10 cm² dan panjang 10 cm. Air dengan viskositas 10^-3 Pa.s dialirkan melalui tabung dengan laju alir 10^-5 m³/s. Hitunglah penurunan tekanan air akibat permeabilitas tanah.

Perhitungan Penurunan Tekanan Fluida Akibat Permeabilitas Material

Penurunan tekanan fluida akibat permeabilitas material dapat dihitung dengan menggunakan hukum Darcy. Penurunan tekanan merupakan selisih tekanan antara dua titik pada aliran fluida. Penurunan tekanan disebabkan oleh gesekan antara fluida dengan material berpori.

Contoh Soal: Sebuah batuan berpori dengan permeabilitas 10^-13 m² memiliki panjang 1 meter. Minyak dengan viskositas 10^-2 Pa.s dialirkan melalui batuan dengan laju alir 10^-6 m³/s. Hitunglah penurunan tekanan minyak akibat permeabilitas batuan.

Permeabilitas dalam Konteks Ilmu Material

Permeabilitas, kemampuan suatu material untuk dilalui oleh fluida, memiliki peran penting dalam menentukan sifat-sifat mekaniknya. Dalam ilmu material, pemahaman tentang permeabilitas sangat krusial, karena dapat mempengaruhi berbagai aspek, mulai dari kekuatan tarik hingga laju difusi gas dalam material.

Pengaruh Permeabilitas terhadap Sifat-sifat Mekanik Material

Permeabilitas material memiliki pengaruh yang signifikan terhadap sifat-sifat mekaniknya. Hal ini disebabkan oleh kemampuan fluida untuk menembus struktur material dan berinteraksi dengan komponen penyusunnya. Berikut beberapa contoh pengaruh permeabilitas terhadap sifat-sifat mekanik:

Kekuatan Tarik: Material dengan permeabilitas tinggi cenderung memiliki kekuatan tarik yang lebih rendah. Hal ini karena fluida yang masuk ke dalam material dapat menyebabkan rongga-rongga kecil, yang dapat melemahkan struktur material dan mengurangi kekuatannya. Sebagai contoh, material berpori dengan permeabilitas tinggi seperti batu bata memiliki kekuatan tarik yang lebih rendah dibandingkan dengan material padat seperti baja.
Modulus Elastisitas: Permeabilitas juga dapat mempengaruhi modulus elastisitas material. Material dengan permeabilitas tinggi cenderung memiliki modulus elastisitas yang lebih rendah. Hal ini karena fluida yang masuk ke dalam material dapat menyebabkan deformasi yang lebih mudah terjadi, sehingga material menjadi lebih lentur dan kurang kaku. Contohnya, kayu dengan permeabilitas tinggi akan lebih mudah melentur dibandingkan dengan baja.

Contoh Soal tentang Pengaruh Permeabilitas terhadap Kekuatan Tarik dan Modulus Elastisitas Material

Berikut adalah contoh soal tentang pengaruh permeabilitas terhadap kekuatan tarik dan modulus elastisitas material:

Dua material A dan B memiliki permeabilitas yang berbeda. Material A memiliki permeabilitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan material B. Jika keduanya memiliki dimensi yang sama, manakah yang memiliki kekuatan tarik lebih tinggi? Jelaskan alasannya.

Jawaban: Material B memiliki kekuatan tarik yang lebih tinggi. Hal ini karena material B memiliki permeabilitas yang lebih rendah, sehingga fluida lebih sulit masuk dan menyebabkan rongga-rongga kecil di dalam material. Akibatnya, struktur material B lebih kuat dan memiliki kekuatan tarik yang lebih tinggi.

Contoh Soal tentang Pengaruh Permeabilitas terhadap Laju Difusi Gas dalam Material

Berikut adalah contoh soal tentang pengaruh permeabilitas terhadap laju difusi gas dalam material:

Dua material C dan D memiliki permeabilitas yang berbeda. Material C memiliki permeabilitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan material D. Jika keduanya dihadapkan pada gas yang sama, manakah yang memiliki laju difusi gas lebih cepat? Jelaskan alasannya.

Jawaban: Material C memiliki laju difusi gas yang lebih cepat. Hal ini karena material C memiliki permeabilitas yang lebih tinggi, sehingga gas lebih mudah menembus material dan berdifusi melalui pori-pori yang ada. Akibatnya, laju difusi gas dalam material C lebih cepat dibandingkan dengan material D.

Permeabilitas dalam Konteks Lingkungan: Contoh Soal Permeabilitas

Permeabilitas tanah merupakan faktor penting dalam berbagai aspek lingkungan, khususnya dalam pengelolaan air dan pencemaran. Permeabilitas tanah mengacu pada kemampuan tanah untuk mengalirkan air dan fluida lainnya melalui pori-pori dan celah-celah yang ada di dalamnya. Permeabilitas tanah berperan penting dalam berbagai proses, seperti infiltrasi air hujan, pergerakan air tanah, dan penyaringan air limbah.

Pengaruh Permeabilitas Tanah terhadap Penyaringan Air Limbah

Permeabilitas tanah memiliki pengaruh yang signifikan terhadap proses penyaringan air limbah. Air limbah yang dibuang ke tanah akan bergerak melalui pori-pori tanah dan mengalami proses penyaringan alami. Proses penyaringan ini melibatkan berbagai mekanisme, seperti adsorpsi, filtrasi, dan degradasi biologis.

Tanah dengan permeabilitas tinggi memungkinkan air limbah mengalir dengan cepat, sehingga waktu kontak antara air limbah dan tanah menjadi lebih singkat. Hal ini dapat mengurangi efektivitas penyaringan dan meningkatkan risiko kontaminasi air tanah.
Sebaliknya, tanah dengan permeabilitas rendah akan memperlambat aliran air limbah, memberikan waktu yang lebih lama untuk proses penyaringan. Hal ini memungkinkan mikroorganisme dalam tanah untuk mendegradasi bahan organik dalam air limbah dan mengurangi beban pencemaran.

Contoh Soal Perhitungan Laju Pergerakan Kontaminan

Laju pergerakan kontaminan melalui tanah berpori dapat dihitung menggunakan hukum Darcy, yang menyatakan bahwa laju aliran sebanding dengan gradien hidrolik dan permeabilitas tanah. Berikut adalah contoh soal untuk mengilustrasikan perhitungan ini:

Sebuah kontaminan merembes ke dalam tanah berpori dengan permeabilitas 10^-4 cm/s. Gradien hidrolik pada tanah tersebut adalah 0,01. Hitung laju pergerakan kontaminan melalui tanah tersebut!

Laju pergerakan kontaminan dapat dihitung menggunakan rumus:

v = K * i

di mana:

v = laju pergerakan kontaminan (cm/s)
K = permeabilitas tanah (cm/s)
i = gradien hidrolik

Dengan mensubstitusikan nilai yang diketahui, diperoleh:

v = 10^-4 cm/s * 0,01 = 10^-6 cm/s

Jadi, laju pergerakan kontaminan melalui tanah tersebut adalah 10^-6 cm/s.

Contoh Soal Perhitungan Kapasitas Penyimpanan Air Tanah

Permeabilitas tanah juga berperan penting dalam menentukan kapasitas penyimpanan air tanah. Tanah dengan permeabilitas tinggi memiliki kemampuan yang lebih baik dalam menyerap dan menyimpan air. Berikut adalah contoh soal untuk mengilustrasikan perhitungan kapasitas penyimpanan air tanah:

Sebuah akuifer memiliki permeabilitas 10^-3 cm/s dan luas 1 km². Jika kedalaman akuifer adalah 10 meter, berapa kapasitas penyimpanan air tanah dalam akuifer tersebut?

Kapasitas penyimpanan air tanah dapat dihitung menggunakan rumus:

V = K * A * h

di mana:

V = kapasitas penyimpanan air tanah (m³)
K = permeabilitas tanah (cm/s)
A = luas akuifer (m²)
h = kedalaman akuifer (m)

Dengan mensubstitusikan nilai yang diketahui, diperoleh:

V = 10^-3 cm/s * 10⁶ m² * 10 m = 10⁴ m³

Jadi, kapasitas penyimpanan air tanah dalam akuifer tersebut adalah 10⁴ m³.

Ringkasan Penutup

Memahami konsep permeabilitas sangat penting dalam berbagai bidang. Dari membangun bendungan yang kokoh hingga mengelola sumber daya air tanah, pengetahuan tentang permeabilitas membantu kita mendesain dan membangun infrastruktur yang lebih baik dan berkelanjutan. Dengan memahami bagaimana fluida mengalir melalui material berpori, kita dapat membuat keputusan yang lebih tepat dan membangun dunia yang lebih baik.

Contoh Soal Permeabilitas: Menguak Rahasia Aliran Fluida Melalui Material Berpori

Pengertian Permeabilitas