Viskositas merupakan efek dari transfer momentum molekul. Semakin tinggi viskositas maka semakin tinggi transfer momentum dari fluida terhadap permukaan benda (misalkan pipa). Teori momentum menyatakan semakin besar momentum diberikan/ditransferkan maka semakin sulit suatu benda untuk melenting (lenting tidak sempurna) dan cenderung lengket (stick) pada permukaan kontak.
Gesekan (viskositas) akan menghambat gerakan fluida. Energi kinetik hilang akibat gesekan ini diubah menjadi panas. Itu sebabnya saat kita mengaduk suatu fluida yang kental misal, Minyak goreng akan terasa hangat.
Gaya gesekan Fluida sebanding dengan kecepatannya (v) Gaya gesekan Fluida sebanding dengan luas bidang /wadah (A)
Gaya gesekan Fluida berbanding terbalik dengan jarak antar dinding penanmapang (h/L) F = η A v / L
η = koefisien viskositas/ koefisien kekentalan mempunyai satuan N.s/M^2 atau PI (poiciulles) nilai ini berubah seiring perubahan temperatur (jika T naik viskositas turun dan sebaliknya). Fluida ideal tidak mempunyai koefisien viskositas.
VISKOSITAS
Viskositas adalah ukuran hambatan aliran yang ditimbulkan fluida bila fuida tersebut mengalami tegangan geser. Biasanya diterima sebagai "kekentalan", atau penolakan terhadap penuangan. Viskositas menggambarkan penolakan dalam fluida kepada aliran dan dapat dipikir sebagai sebuah cara untuk mengukur gesekan fluida. Air memiliki viskositas rendah, sedangkan minyak sayur memiliki viskositas tinggi.
Besar gaya F yang diperlukan untuk menggerakkan suatu
lapisan fluida dengan kelajuan tetap v untuk luas A dan letaknya pada jarak y dari suatu permukaan yang tidak bergerak dinyatakan oleh penurunan rumus :
F = η A
Keterangan :
η = koefisien viskositas
Satuannya kg m-1 s-1. Catatan pada viskositas :
1.Aliran viskositas (viscous flow). Dalam berbagai masalah keteknikan pengaruh dari viskositas pada aliran adalah kecil, dan dengan demikian diabaikan. Cairan kemudian dinyatakan sebagai tidak kental (invicid) atau, seringkali, ideal, dan µ diambil sebesar nol. Tetapi kalau istilah aliran viskos dipakai, ini berarti bahwa viskositas tidak diabaikan.
2.Kecepatan (velocity). Dalam aliran viskos hokum dasarnya adalah bahwa kecepatan fluida pada tepi batas harus sama dengan kecepatan dari tepi batas itu. Sebaliknya, ada gradient kecepatan sangat kecil di sebelah tepi batas dan, karena R = µA , suatu tegangan geseran tak hingga.
3.Tegangan geser (shear strength). Telah diketahui benar bahwa cairan yang tidak bergerak tidak memiliki tegangan geser, karena dalam keseluruhan mereka berubah bentuk untuk mengisi tempatnya, bagaimanapun juga bentuknya. Akan tetapi, ketika sedang bergerak, mereka mempunyai tegangan geser, karena kalau R adalah hambatan viskosnya yang terjadi meliputi luas A tegangan geser adalah
= µ .
4.Dimensi-dimensi dariµ. Karena hambatan viskos, R = µA , µ mempunyai
dimensi-dimensi dari tegangan dibagi dengan gradient kecepatan yaitu:
(MT-2L-1) ÷ (LT-1/L) = ML-1T-1
Cara lain untuk melukiskan satuan-satuan ini didapatkan dengan menyatakan µ dalam
bentuk µ = , darimana mereka dapat didefinisikan sebagai NS/m2 , yaitu :
1kg/ms = 1 Ns/m2
1 kg/ms = 10 poise = 1000 centipoise.
5.Koefisien viskositas kinematis (Coeficient of kinematic viscosity), v(nu),
didefinisikan sebagai v = . V diukur dengan m2/s atau dalam Stokes, 1 Stoke
adalah 1 cm2/s, dan hubungan antara keduasatuanini:
1 centistoke (cSt) = 10-6 m2/s
Dimana1 Stoke = 100 centistokes.
6. Hambatanviskos (viscos drag). RumusR = µA dapat dipakai pada gerak
relative dua silinder konsentris (dengan cairan diantaranya) dari diameter yang hamper sama . Ini mirip dengan rencana keteknikan biasa , yang terdapat misalnya, pada poros, dilumasi dengan minyak, berputar di dalam bantalannya.
Viskositas adalah ukuran kekentalan fluida yang menyatakan besar kecilnya gesekan di dalam fluida. Semakin besar viskositas fluida, maka semakin sulit suatu benda bergerak di dalam fluida tersebut. Di dalam zat cair, viskositas dihasilkan oleh gaya kohesi antara molekul zat cair.
Sedangkan dalam gas, viskositas timbul sebagai akibat tumbukan antara molekul gas.
Dalam suatu fluida ideal (fluida tidak kental) tidak ada viskositas (kekentalan) yang menghambat lapisan-lapisan fluida ketika lapisan-lapisan tersebut menggeser satu di atas lainnya. Untuk fluida yang sangat kental seperti madu, diperlukan gaya yang lebih besar, sedangkan untuk fluida yang kurang kental (viskositasnya kecil), seperti air, diperlukan gaya yang lebih kecil.
Tingkat kekentalan suatu fluida juga bergantung pada suhu. Semakin tinggi suhu zat cair, semakin kurang kental zat cair tersebut. Misalnya ketika ibu menggoreng , minyak goreng yang awalnya kental menjadi lebih cair ketika dipanaskan. Sebaliknya, semakin tinggi suhu suatu zat gas, semakin kental zat gas tersebut.
Tingkat kekentalan fluida dinyatakan dengan koofisien viskositas. Nah, jika fluida makin kental maka gaya tarik yang dibutuhkan juga makin besar. Dalam hal ini, gaya tarik berbanding lurus dengan koofisien kekentalan.
1 poise = 1 dyn . s/cm2 = 10-1 N.s/m2
Fluida Temperatur (o C) Koofisien Viskositas Air 0 1,8 x 10-3
20 1,0 x 10-3 60 0,65 x 10-3 100 0,3 x 10-3
Darah (keseluruhan) 37 4,0 x 10-3 Plasma Darah 37 1,5 x 10-3 Ethyl alkohol 20 1,2 x 10-3 Oli mesin (SAE 10) 30 200 x 10-3 Gliserin 0 10.000 x 10-3
20 1500 x 10-3 60 81 x 10-3
