• Tidak ada hasil yang ditemukan

MAKALAH FISIKA GAYA GESEK AIR

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2018

Membagikan "MAKALAH FISIKA GAYA GESEK AIR"

Copied!
14
0
0

Teks penuh

(1)

KATA PENGANTAR

Dengan menyebut nama Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha Panyayang, kami

panjatkan puja dan puji syukur atas kehadirat-Nya, yang telah melimpahkan rahmat, hidayah,

dan inayah-Nya kepada kami, sehingga kami dapat menyelesaikan Laporan Penelitian Fisika “Gaya Gesek Air”.

Adapun Laporan Penelitian Fisika ini telah kami usahakan semaksimal mungkin dan

tentunya dengan bantuan berbagai pihak, sehingga dapat memperlancar pembuatan Karya

Ilmiah ini. Untuk itu kami tidak lupa menyampaikan banyak terima kasih kepada semua

pihak yang telah membantu kami dalam pembuatan Karya Ilmiah ini.

Namun tidak lepas dari semua itu, kami menyadar sepenuhnya bahwa ada kekurangan

baik dari segi penyusun bahasanya maupun segi lainnya. Oleh karena itu dengan lapang dada

dan tangan terbuka kami membuka selebar-lebarnya bagi pembaca yang ingin memberi saran

dan kritik kepada kami sehingga kami dapat memperbaiki Karya Ilmiah ini.

Akhirnya penyusun mengharapkan semoga dari Karya Ilmiah ini dapat diambil

hikmah dan manfaatnya sehingga dapat memberikan inpirasi terhadap pembaca.

(2)

DAFTAR ISI

(3)

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Viskositas atau kekentalan didefinisikan sebagai gesekan internal atau gesekan fluida

terhadap wadah dimana fluida yang berdekatan ketika bergerak melintasi satu sama lain.

Viskositas menjelaskan ketahanan internal fluida untuk mengalir sebagai pengukuran

dari pergeseran fluida. Viskositas fluida dapat di tentukan secara kuantitatif dengan besaran

yang disebut koefisien viskositas ɳ. Satuan SI untuk koefisien viskositas adalah Ns/m atau

pascal sekon(Pa s).

Hubungan fluida dan viskositas adalah dalam fluida yang terdapat aktivitas molekuler

antara bagian-bagian lapisannya. Salah satu akibat dari adanya aktivitas ini adalah timbulnya

gesekan internal antara bagian-bagian tersebut, yang dapat digambarkan sebagai gaya luncur

diantara lapisan-lapisan fluida tadi. Hal ini dapat dilihat dari perbedaan kecepatan bergerak

lapisan-lapisan fluida tersebut. Bila pengamatan dilakukan, aliran fluida makin mengecil di

tempat yang jarak terhadap dinding pipa yang semakin kecil, dan praktis tidak bergerak pada

tempat di dinding pipa. Sedangkan kecepatan terbesar terdapat ditengah-tengah pipa aliran

(Siregar,2010)

Perumusan masalah dibatasi pada bagaimana mengukur viskositas berbagai jenis zat

cair. Karena semakin besar nilai viskositas dari larutan maka tingkat kekentalan larutan

tersebut semakin besar pula.

C. Tujuan

 Mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas  Mengetahui macam-macam metode pengukuran viskositas

(4)

BAB II

LANDASAN TEORI

A. Viskositas

Viskositas suatu zat cairan murni atau larutan merupakan indeks hambatan aliran

cairan. Viskositas dapat diukur dengan mengukur laju aliran cairan, yang melalui tabung

berbentuk silinder. Cara ini merupakan salah satu cara yang paling mudah dan dapat

digunakan baik untuk cairan maupun gas (Bird, 1993).

Viskositas adalah indeks hambatan aliran cairan. Viskositas dapat diukur dengan

mengukur laju aliran cairan yang melalui tabung berbentuk silinder. Viskositas ini juga

disebut sebagai kekentalan suatu zat. Jumlah volume cairan yang mengalir melalui pipa per

satuan waktu.

mengalir pada kecepatan tertentu. Viskositas disperse koloid dipengaruhi oleh bentuk partikel

dari fase disperse dengan viskositas rendah, sedang system disperse yang mengandung

koloid-koloid linier viskositasnya lebih tinggi. Hubungan antara bentuk dan viskositas

merupakan refleksi derajat solvasi dari partikel (Respati, 1981).

Bila viskositas gas meningkat dengan naiknya temperature, maka viskositas

cairan justru akan menurun jika temperature dinaikkan. Fluiditas dari suatu cairan yang

merupakan kelebihan dari viskositas akan meningkat dengan makin tingginya temperature

(Bird,1993).

B. Cara-Cara Penentuan Viskositas a) Viscometer Ostwald

yang diukur adalah waktu yang dibutuhkan oleh sejumlah tertentu cairan untuk mengalir

melalui pipa kapiler dengan gaya yang disebabkan oleh berat cairan itu sendiri. Pada

(5)

ukuran viscometer) dipipet kedalam viscometer. Cairan kemudian dihisap melalui labu

pengukur dari viscometer sampai permukaan cairan lebih tinggi daripada batas a. cairan

kemudian dibiarkan turun ketika permukaan cairan turun melewati batas a, stopwatch

mulai dinyalakan dan ketika cairan melewati tanda batas b, stopwatch dimatikan. Jadi

waktu yang dibutuhkan cairan untuk melalui jarak antara a dan b dapat ditentukan. Tekanan ρ merupakan perbedaan antara kedua ujung pipa U dan besarnya disesuaikan sebanding dengan berat jenis cairan (Respati,1981).

b) Viskometer hoppler

Pada viscometer ini yang diukur adalah waktu yang dibutuhkan oleh sebuah bola logam

untuk melewati cairan setinggi tertentu. Suatu benda karena adanya gravitasi akan jatuh

melalui medium yang berviskositas (seperti cairan misalnya), dengan kecepatan yang

semakin besar sampai mencapai kecepatan maksimum. Kecepatan maksimum akan

tercapai bila gravitasi sama dengan fictional resistance medium (Bird,1993).

Koefisien viskositas secara umum di ukur dengan dua metode :

1. Viskometer Oswald: waktu yang dibutuhkan untuk mengalirnya sejumlah tertentu

cairan dicatat . dan η dihitung dengan hubungan:

2. Metode bola jatuh : metode bola jatuh menyangkut gaya gravitasi yang seimbang

dengan gerakan aliran pekat . dan hubungannya adalah :

Konsep tekanan terutama berguna dalam membahas fluida. Dari fakta experimental

ternyata fluida memberikan tekanan kesemua arah.disetiap titik pada fluida yang diam ,

besarnya tekana dari semua arah sama. Sifat lainnya penting dari fluida yang berada dalam

keadaan diam adalah bahwa gaya yang disebabkan oleh tekanan fluida yang selalu bekerja

tegak lurus terhadap permukaan yang bersentuhan dengannya.

Cara menggunakan viskositas suatu zat menggunakan alat yang dinamakan viscometer.

Ada bebebrapa tipe viscometer yang biasa digunakan antara lain:

Viskometer kapiler/ Ostwald viskositas dari cairan yang di tentukan dengan mengukur

(6)

gravitasi melalui metode Ostwald. Waktu alir dari cairan yang di uji dibandingkan dengan

waktu yang dibutuhkan bagi suatu zat yang viskositasnya sudah diketahui (biasanya air)

untuk lewat 2 tanda tersebut. Pada alat lain yang digunakan untuk mengetahui viskositas

suatu zat cair diantaranya adalah: Viskometer Cup dan bop,Viskometer Hoppler dan

(7)

BAB III

METODE PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

A. Alat dan Bahan:

B. Langkah Kerja Cara Ostwald

1. Membersihkan viskometer dengan menggunakan pelarut yang sesuai sampai semua

(8)

2. Mengisi viskometer dengan sampel (etanol murni, minyak tanah, oli bekas, dan

akuades) masing-masing 100 ml yang dianalisa melalui tabung tabung G sehingga

reservoir terbawah, sampel cukup hingga level antara garis J dan K.

3. Menempatkan jari pada tabung B dan memasukkan penghisap pada tabung A sampai

larutan mencapai tengah blup C, memindahkan penghisap dari tube A.memindahkan

jari dari tabung B dan dengan cepat memindahkannya pada tabung A sampai sampel

jatuh dari kapiler bagian bawah akhir ke blub I. Kemudian memindahkan jari dan

mengukur waktu refflux.

4. Untuk mengukur waktu refflux, membiarkan sampel mengalir bebas memasuki

bagian D. Mengukur waktu saat larutan D sampai F.

5. Menghitung viskometer kinematik sampel dengan mengalikan waktu refflux dengan

viskometer konstan.

6. Melakukan percobaan secara duplo.

7. Mengulangi percobaan untuk sampel yang berbeda.

8. Menghitung masing-masing viskositas masing-masing sampel

C. Cara Falling Ball

1. Tentukan massa jenis bola dan massa jenis zat cair.

2. Masukkan bola ke dalam tabung reaksi besar yang telah diisi dengan akuades dan di

beri batas awal dan akhir.

3. Putar tabung 1800 jalankan tabung saat bola mulai bergerak dari titik awal dan

hentikan ketika bola sampai di titik akhir. Tulis waktu yang di perlukan.

4. Ulangi percobaan sampai 3 kali.

5. Lakukan percobaan serupa dengan zat cair yang lain (etanol murni, minyak tanah, oli

bekas, dan akuades.

Pengukuran massa jenis:

1. Timbang piknometer kosong dengan neraca O-hauss,

2. Masukkan sampel ke dalam piknometer sebanyak 25 ml,

3. Timbang kembali piknometer yang sudah di isi oleh sampel tersebut,

4. Hitung massa jenis dari masing-masing sampel, dan

(9)

D. Pengukuran Massa Jenis Dengan Piknometer :

E. Metode Ostwald

η = koefisien viskositas (poise) R = jari-jari pipa (m)

t = waktu (detik)

V = volume (liter)

L = panjang pipa (cm)

(10)

Diketahui: P = 1 atm = 1,013.106.106 dyne/cm2

R = 0,85 cm

V = 50 mL = 0.05L

(11)

F. Metode Falling Ball

V = kecepatan (cm/s)

I = jarak (cm)

t = waktu (s)

Pada praktikum kali ini yang berjudul viskositas cairan bertujuan untuk memahami cara

penentuan kerapatan zat cair (viskositas) dengan metode Ostwald dan falling ball . Pada

percobaan ini sampel yang digunakan adalah aquades, etanol murni, minyak tanah, oli bekas.

Dalam praktikum kali ini terdapat 3 percobaan, yang pertama mengukur massa jenis

sampel dengan menggunakan alat piknometer. pengukuran massa jenis menggunakan

picknometer didapatkan massa jenis air, etanol, minyak tanah dan oli sebesar: 0.982 g/mL,

0.862 g/mL, 0.821 g/mL dan 0.863 g/mL, sedangkan dalam literarut yang diketahui massa

jenis air sebesar 0.997 g/mL, dan pada percobaan kedua yaitu menggunakan metode Ostwald

dengan menggunakan alat viscometer. Viskometer adalah alat ukur untuk mengukur

(12)

Model viscometer yang umum berupa viskometer bola jatuh (menggunakan hukum

Stokes), tabung (pipa kapiler) yang mengukur viskositas berdasarkan tekanan dalam aliran

pipa, dan sistem rotasi. Kemudian pada cara yang terakhir menggunakan cara falling ball

yaitu dengan menggunakan gundu.

Pada percobaan kali ini di dapatkan massa jenis air lebih tinggi dibandingkan dengan

etanol, oli dan minyak tanah, kemudian pada cara Ostwald dengan menggunakan alat

viscometer di dapatkan data bahwa viskositas oli>minyak tanah>etanol>air. Hal ini

disebabkan karena pada oli memiliki kekentalan pada cairan maka waktu yang di perlukan

lebih lama dibandingkan dengan minyak tanah, etanol dan air. Pada percobaan ketiga dengan

menggunakan falling ball juga di dapatkan kesimpulan yang sama yaitu waktu yang

diperlukan gundu untuk mencapai permukaan pada cairan oli lebih lama dibandingkan

(13)

BAB IV PENUTUP

A. Kesimpulan

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa:

1) Berdasarkan percobaan menggunakan metode Ostwald oli bekas memiliki viskositas

yang paling tingggi dibandingkan dengan air memiliki viskositas yang paling rendah,

hal ini berdasarkan waktu yang berlangsung ketika cairan dalam viscometer dari awal

dilepaskan blup pipet hingga seimbang. Dan pada percobaan falling ball juga

didapatkan data yang sama dengan menggunakan kecepatan gundu mencapai

permukaan.

2) Semakin besar viskositas, kerapatan suatu zat semakin kecil, sebaliknya semakin kecil

viskositas, kerapatan suatu zat semakin besar.

B. Saran

Pada percobaan viskositas zat cair, terdapat berbagai macam metode. Seperti

viscometer Hoppler, viscometer cup dan Bob, dan viscometer cone dan plate. Jadi hendaknya

asisten tidak hanya menggunakan metode viscometer Ostwald saja, tetapi metode yang lain

(14)

DAFTAR PUSTAKA

Dogra S Dogra.2009. Kimia Fisik dan Soal-soal. Universitas Indonesia press.

Giancoli,1999. Fisika Edisi kelima Jilid 1. Jakarta: Erlangga.

Dudgale. 1986. Mekanika Fluida Edisi 3. Jakarta : Erlangga

Streeter, Victol L dan E. Benjamin While. 1996. Mekanika Fluida Edisi Delapan jilid I.

Jakarta : Erlangga

Referensi

Dokumen terkait

Pada viscometer ini yang diukur adalah waktu yang dibutuhkan oleh sejumlah cairan tertentu untuk mengalir melalui pipa kapiler dengan gaya yang disebabkan oleh berat cairan

menggunakan laju alir uap yang rendah, sehingga cairan mengalir melalui lubang lalu aliran ini di-bypass melalui beberapa talam, tapi ini menurunkan efisiensi. • Cairan akan

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

Manometer pipa U adalah adalah tabung vertical berbentuk U yang dipasang pada tempat yang mau diukur, manometer pipa U bisa digunakan untuk mengukur tekanan

Disini praktikan membuat 6 buah keadaan lingkungan yang berbeda terhadap paku dalam tabung reaksi, diantaranya yaitu tabung 1 dibiarkan pada udara terbuka, tabung 2 tabung diisi

Positif mengukur laju aliran perpindahan meter dengan berulang kali melewati yang dikenal kuantitas cairan dari sisi tekanan rendah ke tinggi dari perangkat dalam pipa.. The beberapa

4 Besaran adalah segala sesuatu yang dapat diukur yang memiliki nilai dan satuan, Besaran menyatakan si/at dari benda, Si/at ini dinyatakan dalam angka melalui

Dia menemukan bahwa makin besar viskositas suatu cairan, akan makin besar pula gaya persatuan luas (shearing stress) yang diperlukan untuk menghasilkan rate of