• Tidak ada hasil yang ditemukan

Laporan Praktikum Kimia Fisik Viskositas

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2018

Membagikan "Laporan Praktikum Kimia Fisik Viskositas"

Copied!
15
0
0

Teks penuh

(1)

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR

VISKOSITAS

LABORATORIUM FISIKA DASAR JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS JEMBER

(2)

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Viskositas adalah sifat dari suatu zat fluida yang disebabkan adanya gesekan antara molekul-molekul zat cair dengan gaya kinetis pada zat cair tersebut. Viskositas (kekentalan) dapat dianggap sebagai gesekan di bagisn dalam suatu fluida. Karena adanya viskositas ini, maka untuk menggerakkan salah satu lapisan fluida di atas lapisan lainnya, atau supaya satu permukaan dapat meluncur di atas pemukaan lainnya bila diantara permukan-permukaan ini terdapat lapisan fluida haruslah dikerjakan gaya.

Untuk mendapatkan viskositas (kekentalan) zat cair, dalam percobaan kali ini bahan yang digunakan adalah bola besi. Bola besi ini dimasukkan ke dalam tabung yang telah berisi oli dan minyak. Bola besi yang digunakan berbeda-beda ukuran mulai dari yang diameter kecil sampai diameter besar. Kemudian menghitung waktu tempuh yang dibutuhksn oleh boal besi daam zat cair.

Peranan viskositaa dalam kehidupan sehari-hari sangatlah banyak, misalnya pada poengisian diesel dengan oli, pengentalan darah, dan yang lainnya. Percobaan ini dilakukan jarena masih sedikitnya praktikan atau mahasiswa yang kurang mengetahui dan memahami peangaplikasian konsep viskositas. Jadi diharapkan setelah diadakan percobaan ini mahasiwa dapat lebih paham tentang viskositas dan perhitunga dalam viskositas.

1.2 Rumusan Masalah

(3)

1.3 Tujuan

Adapun tujuan praktikum viskositas ini adalah :

1. Mampu menentukan rapat massa pada bola dengan rapat massa pada zat cair.

2. Mampu menentukan hubungan antara kekentalan dengan kecepatan pada benda.

3. Mampu menentukan hubungan antara viskositas dengan kelajuan.

1.4 Manfaat

(4)

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

Viskositas suatu fluida adalah ukuran berapa besar tegangan geser yang dibutuhkan untuk menghasilkan laju geser. Satuannya adalah satuan tegangan per satuan laju geser, atau Pa .det dalam satuan SI. Satuan SI yang lain adalah N . det/m2¿ sebuah fluida yang kental (voscous) contohnya seperti aspal, memiliki nilai viskositas yang besar ( Heacht, 2006).

Apabila benda padat mengalami tegangan luncur, pada benda padat itu terjadi suatu pergeseran dan tegangan-tegangan ini tidak bergantung pada regangan luncur, melainkan berganutng pada cepatnya perubahan. Untuk cairan yang mudah mengalir, misalnya air atau minyak tanah, tegangan luncurnya relatif keciluntuk cepat perubahan regangan luncur tertentu, dan viskositasnya juga relatif kecil. Dalam hal cairan seperti gliserin diperlukan teganagan luncur yang lebih besar untuk cepat perubahan regangan luncur yang sama, dan viskositasnya lebih besar pula ( Zemansky, 1962 ).

Tingkat kekentalan suatu fluida bergantung pada suhu, semakin tinggi suhu zat cair, semakin kurang kental zat cair tersebut. Selain itu kekentalan suatu fluida atau lebih tepatnya koefisien viskositas juga bergantung pada jenis fluidanya, gaya tarik antar molekul serta ukuran dan jumlah molekul terlarut ( Soedojo, 2008).

Gaya gesekan antara permukaan padat dengan fluida medium dimana benda itu bergerak akan sebanding dengan kecepatan relatif gerak benda itu terhadap medium ini merupakan penemuan dari Sir George Stokes yang di kenal dengan hukum Stokes. Berikut gambar dari hukum stokes :

(5)

Keterangan :

Fa = gaya archimedes (apung) Fs = gaya stokes (hambat)

W = gaya berat

V = kecepatan

Apabila sebuah bola kecil bergerak dalam suatu fluida yang viskositasnya nol, tekanan di sembarang titik pada permukaan bola yang searah dengan arah gerak bola sehingga resultan gaya pada bola samadengan nol. Jika bola kecil di jatuhkan pada fluida kental, maka akan timbul hambatanpada gerak bola tersebut. Besaran yang mempengaruhi jari-jari bola r, kecepatan bola relatif terhadap fluida V dan koefisien viskositas fluida η . Dengan demikian resultan gaya stokes dirumuskan :

F=6ηπr V (2.1) Ada tiga gaya yang bekerja pada gambar 2.1 , yaitu :

1. Berat bola itu sendiri (W) = massa (m) × gravitasi (g) 2. Gaya apung (Fa) dari zat cair (gaya ke atas / archimedes) 3. Gaya stokes (Fs) (arahnya ke atas)disebut pula gaya hambat.

( Yulianti, 1998).

Dimensi viskositas di tentukan dari hukum viskositas newton, penyelesaian untuk viskositas η :

η=dvT

dy (2.2)

dan pemasukan dimensi-dimensi F L T untuk gaya, panjang, dan waktu.

T=F . L−2

V=L . T−1

(6)

( Pujiono, 1985).

Viskositas gas meningkat dengan suhu tetap , sedangakan viskositas cairan berkurang dengan meningkatnya suhu. Perbedaan terhadap suhu tersebut dapat diterangkan dengan menyimak penyebab-penyebab dari viskositas. Tahanan atau fluida terhadap tegangan geser bergantung pada kohesinya dan pada laju perpindahan momentum molekulnya. Caoran dengan molekul-molekul yang lebih rapat dari pada gas , mempunyai gaya-gaya kohesi yang jauh lebih besar dari pada gas. Kohesi nampaknya merupakan penyebab utana viskositas dalam cairan dan karena berkurang dengan naiknya suhu, maka demikian pulalah dengan viskositasnya ( Soedojo, 2008).

(7)

BAB 3. METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan

Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum viskositas adalah:

1. Viskometer bola jatuh dengan perlengkapannya 1 set, digunakan untuk mengukur viskositas zat cair.

2. Mikrometer, digunakan untuk mengukur diameter bola.

3. Stopwatch, digunakan untut mencatat waktu yang diperlukan bola untuk menempuh jaraj dari titik (T) ke S1 S2 S3.

4. Neraca / timbangan, digunakan untuk menimbang ( mengetahui) massa bola .

5. Benda padat berbentuk bola, digunakan untuk bahan pengukuran diameter dan massa, serta sebagai bahan uji coba.

6. Mistar atau penjepit, digunakan untuk mengukur diameter tabung.

3.2 Desain Percobaan

Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum viskositas adalah:

Q permukaan cairan 10 cm T

S1

S2 S3

(8)

( Sumber : Purwandari, 2013 ) 3.3. Langkah Kerja

Adapun langkah kerja percobaan viskometer ini adalah : 1. Diameter bagian dalam tabung di ukur.

2. Salah satu diameter bola kecil yang tersedia di ukur. 3. Massa bola kecil di timbang.

4. Kedudukan dari titik T dari tabung percobaan diperhatikan, di mana pada kedudukan di titik T1 bola (θ) dianggan telah mencapai kecepatan

terminalanya.

5. Ditentukan titik S1 yang jaraknya 40 cm di bawah titik T.

6. Bola dijatuhkan dan waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak dari titik T ke titik S1 di catat. Dan di ulangi hingga tiga kali.

7. Point 5 dan 6 di ulangi dengan jarak (S) yang berbeda, yakni untuk S2 = 50 cm , S3 = 60 cm dengan diameter yang berbeda.

3.4 Analisis Data

(9)
(10)

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Adapun hasil dari percobaan viskositas ini adalah : 4.1.1 Minyak

Bola Besar s1 = 40 cm

Vm η ∆ η η ± ∆ η I K AP

142,8 0,074 0,009 (0,074±0,009) 13,3 % 86,7% 2

160 0,066 0,009 (0,066±0,009) 14,5% 85,5% 2

181,8 0,098 0,081 (0,098±0,081) 13,9% 86,1% 2

s2 = 50 cm

Vm η ∆ η η ± ∆ η I K AP

161,2 0,065 0,009 (0,065±0,009) 5,5 % 94,5% 2 178,5 0,059 0,009 (0,059±0,009) 15,4% 84,6% 2 131,5 0,008 0,010 (0,008±0,010) 13,3% 86,7% 2

s3 = 60 cm

Vm η ∆ η η ± ∆ η I K AP

120 0,088 0,010 (0,088±0,010) 13 % 87% 2

176,4 0,060 0,009 (0,060±0,009) 15,3% 84,3% 2 127,6 0,063 0,010 (0,063±0,010) 12,5% 87,5% 2

Bola Sedang s1 = 40 cm

Vm η ∆ η η ± ∆ η I K AP

75,47 0,120 0,013 (0,120±0,013) 11,16 % 88,84% 2 30,53 0,298 0,015 (0,298±0,015) 5,03% 94,97% 2 29,6 0,245 0,060 (0,245±0,060) 2,5% 97,42% 2

s2 = 50 cm

Vm η ∆ η η ± ∆ η I K AP

(11)

113,6 0,038 0,010 (0,038±0,010) 36,3% 73,7% 2

142,8 0,105 0,013 (0,105±0,013) 12,3% 87,7% 2

s2 = 50 cm

Vm η ∆ η η ± ∆ η I K AP

89,2 0,048 0,037 (0,048±0,037) 7,7 % 92,3% 2 113,6 0,038 0,010 (0,038±0,010) 26,3% 73,7% 2

100 0,043 0,011 (0,043±0,011) 25,5% 74,5% 2 41,6 0,38 0,0018 (0,38±0,0018) 0,47% 99,53% 3 80,7 0,28 0,0011 (0,28±0,0011) 0,63% 99,53% 3

s2 = 50 cm

Vm η ∆ η η ± ∆ η I K AP

74,6 0,21 0,0013 (0,21±0,0013) 0,65 % 99,35% 3

(12)

73,7 0,20 0,0016 (0,20±0,0016) 0,69% 99,31% 3

s3 = 60 cm

Vm η ∆ η η ± ∆ η I K AP

75 0,212 0,0013 (0,212±0,0013) 0,64 % 99,36% 3 82,1 0,18 0,0014 (0,18±0,0014) 0,68% 99,32% 3 73,7 0,31 0,0018 (0,31±0,0018) 0,79% 99,21% 3

(13)

Vm η ∆ η η ± ∆ η I K AP 8,9 2,001 0,001 (2,001±0,001) 4,01% 95,99% 3

7,8 2,06 0,020 (2,06±0,020) 5,09% 94,91% 3

6,7 2,008 0,031 (2,008±0,031) 6,12% 93,88% 3

4.2 Pembahasan

Viskositas adalah ukuran resistensi zat cair untuk mengalir. Viskositas dapat berpengaruh pada formulasi sediaan-sediaan farmasi, misalnya pada sediaan suspensi, tidak boleh terlalu kental (viskositas tinggi) sehingga menyebabkan suspensi sulit dituangkan. Hal ini dapat menyebabkan distribusi zat aktif tidak merata pada seluruh cairan dan keterimaan pasien juga rendah. Viskositas bola bergantung pada waktu tempuh bola dan jenis bola yang digunakan.

Berdasarakan praktikum yang telah dilakukan dan berdasarkan tabel hasil di atas, dapat diketahui bahwa rapat massa (ρ) dari benda atau bola lebih besar dari pada massa zat cair ( dalam hal ini minyak dan oli ). Dalam percobaan viskositas ini terdapat kekurangan yang terjadi sehingga hasil yang diperoleh tidak begitu akurat, oleh karena itu agar mendekati nilai kebenaran atau mendekati nilai sempurna. Melalui percobaan viskositas dapat diketahui bahwa laju benda dalam fluida atau zat cair ditentukan oleh berbagai faktor, bukan hanya faktor nilai viskositas, tetapi juga dipengaruhi oleh massa benda, jari-jari benda, serta kecepatan benda. Selain itu juga massa jenis mempengauruhi pada proses ini.

(14)

Dengan melihat ini dapat diperoleh kesimpulan bahwa kekentalan pada oli lebih besar dari pada nilai kekentalan pada minyak.

Semakin besar angka viskositas atau kekentalan pada suatu fluida , maka akan semakin lambat pada suati zat cair atau fluida tersebut. Dan sebaliknya jika angka atau nilai kekentalan atau viskositas pada sebuah zat cair kecil, maka benda akan melaju dengan kecepatan yang tinggi di dalam suatu fluida.

Dari perhitungan yang dilakukan dapat dibuktikan bahwa semakin banyak waktu yang diperlukan oleh suatu cairan untuk mengalir, maka viskositas cairan tersebut semakin besar pula. Hsl ini berarti waktu yang diperlukan oleh suatu cairan untuk mengalir sebanding atau berbanding lurus dengan viskositasnya.

BAB 5. PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Adapun kesimpulan percobaan viskositas ini adalah :

1. Rapat massa pada bola lebih besar rapat massa pada zat cair atau fluida. 2. Semakin tinggi nilai atau angka viskositas pada suatu zat cair maka akan

semakin kecil atau semakin lambat kecepatan pada suatu benda di dalam zat cair tersebut.

3. Melalui percobaan yang dilakukan dapat diketahui bahw nilai viskositas yang diperoleh dengan nilai kelajuan berbanding terbalik.

5.2 Saran

(15)

DAFTAR PUSTAKA

Heacht, E. 2006. Teori dan Soal-Soal Fisika Universitas. Jakarta: Erlangga. Purawandari, E. 2013. Petunjuk Praktikum Fisika Dasar I. Jember: Universitas

Jember.

Pujiono, A. 1985. Mekanika Fluida. Jakarta: Erlangga. Soedojo, P. 2008. Fisika Dasar. Yogyakarta: Andi.

Yulianti, N. 1997. Fisika Dasar Petunjuk Praktikum. Jember: Universuats Jember. Zemansky, M. 1962. Fisika Untuk Universitas I Mekanika Panas. Jakarta:

Gambar

Gambar 3.1 Viskometer

Referensi

Dokumen terkait

Pada percobaan kesetimbangan fasa cair-cair dan cair-uap, praktikan melakukan pengukuran indeks bias terhadap pelarut murni dan campuran metanol dan etanol dengan

dengan R menyatakan gaya penghambat, r jari-jari bola, v kecepatan relatif bola dan koefisien kekentalan yang digunakan dalam menentukan besarnya viskositas zat

Dalam percobaan yang berjudul “Viskositas cairan berbagai larutan” bertujuan untuk menentukan viskositas cairan dengan metode Ostwald, mengetahui hubungan antara

Berdasarkan data yang diperoleh, didapatkan suatu persamaaan dimana digunakan untuk menentukan Mr dari amilum, Secara teoritis massa molekul relative amilum sebesar 3272,30

Dalam mengukur suatu zat atau benda hendaknya menggunakan suatu alat, alat yang digunakan mengukur suatu zat dalam kimia adalah gelas ukur, akan

Angka kental relatif zat cair dalam percobaan ini (etanol dan minyak) terhadap akuades (air) dengan viskositas 0,8513 cP pada suhu 27°C menggunakan metode pipa kapiler

Ketika sebuah benda tercelup seluruhnya atau sebgian di dalam zat cair, zat cair akan memberikan gaya ke atas (gaya apung) pada benda, dimana besarnya gaya keatas (gaya

 Semakin besar viskositas fluida, maka semakin sulit suatu fluida untuk mengalir dan juga menunjukkan semakin sulit suatu benda bergerak di dalam fluida tersebut  Di dalam zat cair,