Suatu contoh tanah mempunyai data sebagai berikut : porositas = 0,53 berat jenis butiran tanah 2,67 dan
Soal
Suatu contoh tanah mempunyai data sebagai berikut : porositas = 0,53 berat jenis butiran tanah 2,67 dan kadar air 18%. Tentukan massa air yang harus ditambahkan agar tanah yang mempunyai volume 5 m³ menjadi jenuh.
Pembhasan
Diketahui:
- Porositas tanah (n) = 0,53
- Berat jenis butiran tanah (ρs) = 2,67 g/cm3
- Kadar air (w) = 18%
- Volume tanah (V) = 5 m3
Ditanyakan: Massa air yang harus ditambahkan agar tanah yang mempunyai volume 5 m³ menjadi jenuh.
Untuk menghitung massa air yang harus ditambahkan, kita dapat menggunakan persamaan:
$$m_w = n \cdot \rho_s \cdot V_w$$dimana:
- mw adalah massa air yang harus ditambahkan
- n adalah porositas tanah
- ρs adalah berat jenis butiran tanah
- Vw adalah volume air yang harus ditambahkan
Langkah-langkah perhitungannya adalah sebagai berikut:
$$\begin{aligned} V_t &= V_s + V_w \\ 5 \text{ m}^3 &= V_s + V_w \\ V_s &= V_t - V_w \end{aligned}$$Volume butiran tanah (Vs) dapat dihitung menggunakan persamaan:
$$V_s = (1 - w) \cdot V_t$$dimana:
- Vt adalah volume total tanah
- w adalah kadar air
Dengan menggabungkan persamaan di atas, maka:
$$\begin{aligned} V_s &= V_t - V_w \\ (1 - w) \cdot V_t &= V_t - V_w \\ V_w &= w \cdot V_t \\ &= 0,18 \cdot 5 \text{ m}^3 \\ &= 0,9 \text{ m}^3 \end{aligned}$$Maka massa air yang harus ditambahkan adalah:
$$\begin{aligned} m_w &= n \cdot \rho_s \cdot V_w \\ &= 0,53 \cdot 2,67 \text{ g/cm}^3 \cdot 900 \text{ L} \\ &= \boxed{1.211,19 \text{ kg}} \end{aligned}$$Jadi, massa air yang harus ditambahkan agar tanah yang mempunyai volume 5 m³ menjadi jenuh adalah sekitar 1.211,19 kg.