">
Posts
1) Judul Pratikum : VISKOSITAS DAN KECEPATAN
TERMINAL
2) Tujuan Pratikum : a. Membuktikan kekentalan (Viskositas) Fluida dengan pratikum
dan hitungan
b. Memperhatikan
atau mengamati kecepatan terminal
c. Menetapkan
hal-hal tersebut diatas ke dalam kehidupan
sehari-hari
3) Alat dan Bahan : 1. TABUNG (1
Buah)
2. KELERENG SUSU / BATU (2 Buah)
3. KELERENG KACA (2
Buah)
4. STOPWATCH (1
Buah)
5. OLI (COKLAT) (1
Liter)
6. OLI (UNGU) (1
Liter)
7. AIR (Secukupnya)
8. MINYAK GORENG (1
Liter)
9. TISSUE (Secukupnya)
4) LANDASAN TEORITIS
Viskositas
fluida merupakan ukuran ketahanan sebuah fluida terhadapdeformasi atau
perubahan bentuk. Secara singkat, viskositas merupakan gesekaninternal dalam
fluida tersebut. Viskositas menyebabkan suatu benda yang bergerak pada
fluida mengalami gesekan dengan fluida itu sendiri.Pada zat cair, jarak
antarmolekul jauh lebih kecil dibandingkan gas,sehingga kohesi molekuler disitu
sangat kuat. Peningkatan suhu mengurangikohesi molekuler dan ini diwujudkan
berupa berkurangnya viskositas fluidaSecara umum penentuan Viskositas suatu
fluida dapat dituliskan sebagai berikut: F = -b.v jika benda yang dijatuhkan adalah berupa bola, maka berlaku hukum
stokes, yaitu
|
F=
6 π ɳ r v
|
Namun hukum Stokes ini hanya berlaku jikacairan tidak mengalami turbulensi
danvolume tabung fluida lebih besar dari
volume bola. Nilai (-) pada persamaan diatas hanyamenunjukan bahwa
gaya stokes berlawananarah dengan gaya benda, jadi tidak berpengaruh
pada nilai gaya stokes secaralangsung. Selain gaya stokes dan gaya
berat benda, pada bola yang dilepaskan dalam fluida, terdapat juga gaya Archimedes yang arahnya sama
dengan arah gaya stokes.Ketika kita
hendak menjatuhkan sebuah bola ke dalam tabung fluida yang berisi cairan
yang hendak ditentukan koefisien viskositasnya.
Oleh gaya berat bola,
bola akan semakin cepat jatuhnya. Tetapi sesuai dengan Rumus Stokes,makin cepat
gerakan dari bola, maka makin besar juga gaya gesekannya sehingga pada
jarak tertentu gaya berat dari bola itu tepat seimbang dengan gaya
gesekansehingga tidak terjadi percepatan pada gerakan bola. Hal ini menyebabkan
bola bergerak dengan kecepatan tetap. Kecepatan tetap ini pada
bagian-bagian berikutnya kita sebut dengan kecepatan terminal
Viskositas adalah suatu kekentalan dari suatu fluida
yang dimana kekentalan ini dapat mementukan aliran pada fluida tersebut ada dua
jenis fluida : (1) aliran laminar (2) aliran turbulen hubungan antara
viskositas dan jenis aliran adalah “semakin besar viskositas yang dimiliki oleh
suatu fluida maka aliran yang mungkin terjadi pada fluida tersebut adalah
laminar begitu juga sebaliknya
Dan juga pada
viskositas ada tekan, biasanya diterima sebagai "kekentalan", atau
penolakan terhadap penuangan. Viskositas menggambarkan penolakan dalam fluid
kepada aliran dan dapat dipikir sebagai sebuah cara untuk mengukur gesekan fluid. Air memiliki viskositas rendah, sedangkan oli memiliki viskositas tinggi.
Konsep Fisikositas
Fluida, baik zat cair maupun zat gas yang jenisnya berbeda memiliki tingkat
kekentalan yang berbeda. Viskositas alias kekentalan sebenarnya merupakan gaya
gesekan antara molekul-molekul yang menyusun suatu fluida. Jadi molekul-molekul
yang membentuk suatu fluida saling gesek-menggesek ketika fluida fluida
tersebut mengalir. Pada zat cair, viskositas disebabkan karena adanya gaya
kohesi (gaya tarik menarik antara molekul sejenis). Sedangkan dalam zat gas,
viskositas disebabkan oleh tumbukan antara molekul (Bird, 1993).
Fluida
yang lebih cair biasanya lebih mudah mengalir, contohnya air. Sebaliknya,
fluida yang lebih kental biasanya lebih sulit mengalir, contohnya minyak
goreng, oli, madu, dan lain-lain. Hal ini bias dibuktikan dengan menuangkan air
dan minyak goreng diatas lanyai yang permukaannya miring. Pasti hasilnya air
lebih cepat mengalir dari pada minya goreng atau oli. Tingkat kekentalan suatu
fluida juga bergantung pada suhu. Semakin tinggi suhu zat cair, semakin
kurang kental zat cair tersebut. Misalnya ketika ibu menggoreng ikan di dapur,
minyak goreng yang awalnya kental, berubah menjadi lebih cair ketika
dipanaskan. Sebaliknya, semakin tinggi suhu suatu zat gas, semakin kental zat
gas tersebut.
Perlu
diketahui bahwa viskositas atau kekentalan hanya ada pada fluida rill (rill =
nyata). Fluida rill / nyata adalah fluida yang kita jumpai dalam kehidupan
sehari-hari, seperti air sirup, oli, asap knalpot, dan lainnya. Fluida rill
berbeda dengan fluida ideal. Fluida ideal sebenarnya tidak ada dalam kehidupan
sehari-hari. Fluida ideal hanya model yang digunakan untuk membantu kita dalam
menganalisis aliran fluida (fluida ideal ini yang kita pakai dalam pokok
bahasan fluida dinamis) (Bird, 1993).
Satuan system
internasional (SI) untuk koifisien viskositas adalah Ns/m2 =
Pa.S (pascal sekon). Satuan CGS (centimeter gram sekon) untuk SI koifisien
viskositas adalah dyn.s/cm2 = poise (p). Viskositas juga
sering dinyatakan dalam sentipolse (cp). 1 cp = 1/1000 p. satuan poise
digunakan untuk mengenang seorang Ilmuwan Prancis, almarhum Jean Louis Marie
Poiseuille.
1 poise = 1 dyn. s/cm2 = 10-1 N.s/m2
Fluida adalah gugusan molukel yang jarak pisahnya besar, dan kecil untuk zat
cair. Jarak antar molukelnya itu besar jika dibandingkan dengan garis tengah
molukel itu. Molekul-molekul itu tidak terikat pada suatu kisi, melainkan
saling bergerak bebas terhadap satu sama lain. Jadi kecepatan fluida atau
massanya kecapatan volume tidak mempunyai makna yang tepat sebab jumlah molekul
yang menempati volume tertentu terus menerus berubah (while, 1988).
Fluida dapat
digolongkan kedalam cairan atau gas. Perbedaan-perbedaan utama antara cair dan
gas adalah :
a. Cairan
praktis tidak kompersible, sedangkan gas kompersible dan seringkali harus
diperlakukan demikian.
b. Cairan
mengisi volume tertentu dan mempunyai permukaan-permukaan bebas, sedangkan agar
dengan massa tertentu mengembang sampai mengisi seluruh bagian wadah tempatnya
(While, 1988).
Definisi
Piknometer
Piknometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur nilai massa jenis atau
densitas dari fluida. Berbagai macam fluida yang diukur massa jenisnya,
biasanya dalam praktikum yang diukur adalah massa jenis oli, minyak goreng, dan
lain-lain. Piknometer itu terdiri dari 3 bagian, yaitu tutup pikno, lubang,
gelas atau tabung ukur. Cara menghitung massa fluida yaitu dengan mengurangkan
massa pikno berisi fluida dengan massa pikno kosong. Kemudian di dapat data
massa dan volume fluida, sehingga tinggal menentukan nilai cho/massa jenis (ρ)
fluida dengan persamaan = cho (ρ) = m/v (Whille, 1988).
Faktor-faktor
yang mempengaruhi viskositas :
1. Suhu
Viskositas
berbanding terbalik dengan suhu. Jika suhu naik maka viskositas akan turun, dan
begitu sebaliknya. Hal ini disebabkan karena adanya gerakan partikel-partikel
cairan yang semakin cepat apabila suhu ditingkatkan dan menurun kekentalannya.
2. Konsentrasi
larutan
Viskositas
berbanding lurus dengan konsentrasi larutan. Suatu larutan dengan konsentrasi
tinggi akan memiliki viskositas yang tinggi pula, karena konsentrasi larutan
menyatakan banyaknya partikel zat yang terlarut tiap satuan volume. Semakin
banyak partikel yang terlarut, gesekan antar partikrl semakin tinggi dan
viskositasnya semakin tinggi pula.
3. Berat
molekul solute
Viskositas
berbanding lurus dengan berat molekul solute. Karena dengan adanya solute yang
berat akan menghambat atau member beban yang berat pada cairan sehingga
manaikkan viskositas.
4. Tekanan
Semakin tinggi
tekanan maka semakin besar viskositas suatu cairan.
5) PROSEDUR PERCOBAAN :
1. Siapkan Alat dan Bahan
seperti yang sudah dituliskan
2. Ukur diameter dan tinggi
tabung dan catat
3. Tuanglah Fluida I (AIR)
pada tabung yang sudah disiapkan kemudian hitung volumenya
4. Jatuhkan kelereng SUSU /
BATU ke dalam Fluida tsb. Bersamaan dengan itu, hitung waktunya dengan
STOPWATCH yang sudah disiapkan dan catat waktunya
5. Lakukan percobaan
berikutnya dengan KELERENG KACA sama dengan yang diatas
6. Lakukan percobaan 2, 3, 4
dengan Fluida yang berbeda ( Air, Minyak Goreng, Oli – coklat, Oli – Ungu )
7. Catat hasil pengamatan
pada table hasil pengamatan kemudian nyatakan kesimpulannya
6) TABEL HASIL PENGAMATAN
|
No
|
Bahan
|
Alat
|
Waktu (s)
|
Viskositas
|
ket
|
|
1
|
AIR
|
KELERENG SUSU
|
0,88
|
|
|
|
0,72
|
|
|
|||
|
KELERENG KACA
|
0,62
|
|
|
||
|
0,51
|
|
|
|||
|
2
|
OLI COKLAT
|
KELERENG SUSU
|
1,32
|
|
|
|
1
|
|
|
|||
|
KELERENG KACA
|
1,48
|
|
|
||
|
1,16
|
|
|
|||
|
3
|
OLI UNGU
|
KELERENG SUSU
|
1,09
|
|
|
|
0,77
|
|
|
|||
|
KELERENG KACA
|
0,83
|
|
|
||
|
0,70
|
|
|
|||
|
4
|
MINYAK GORENG
|
KELERENG SUSU
|
1,02
|
|
|
|
1,41
|
|
|
|||
|
KELERENG KACA
|
1,43
|
|
|
||
|
1,19
|
|
|
7) PEMBAHASAN
8) KESIMPULAN
1.
Dalam percobaan ini
penggunaan bola yang berukuran kecil lebih baik karena
lebih memenuhi hukum stokes.
2.
Benda yang dijatuhkan kedalam fluida akan mengalami
gesekan denganfluida tersebut, karena fluida memiliki nilai viskositas.
3.
Pada jarak tertentu karena ada perbedaan arah gaya
dalam benda yangbergerak dalam fluida, maka akan terjadi kecepatan tetap atau
kecepatanterminal.
4.
Faktor-faktor yg mempengaruhi viskositas
yaitu: suhu, tekanan, konsentrasi larutan, berat molekul solute
9) DAFTAR PUSTAKA
Walker, James. 2002. Physics.San
Fransisco: Pearson Education Inc.
Young, Hugh. 2000. Fisika
Universitas(Terjemahan).Jakarta: Erlangga.
Bird, Tony. 1993. Kimia Fisik Untuk Universitas. Jakarta :
PT Gramedia
Dudgale. 1986. Mekanika Fluida Edisi 3. Jakarta : Erlangga
While, Frank.M. 1988. Mekanika
Fluida edisi ke-2 jilid I. Jakarta
: Erlangga
">
0 comments:
Post a Comment