BAB II DASAR TEORI PRAKTIKUM SUHU DAN VISKOSITAS

BAB II

DASAR TEORI

Viskositas merupakan ukuran kekentalan fluida yang menyatakan besar kecilnya gesekan di dalam fluida. Semakin besar viskositas (kekentalan) fluida, maka semakin sulit suatu fluida untuk mengalir dan juga menunjukkan 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. Zat cair lebih kental (viskositasnya) daripada gas, sehingga untuk mengalirkan zat cair diperlukan gaya yang lebih besar dibandingkan dengan gaya yang diberikan untuk mangalirkan gas.

 

Gambar 1. Viskositas Tinggi dan Viskositas Rendah

 

Bila sebuah bola (Gambar 2.) yang massa jenisnya lebih besar daripada massa jenis fluida dan berjari-jari r, dimasukkan ke dalam suatu fluida zat cair, maka bola tersebut akan jatuh dipercepat sampai suatu saat kecepatannya maksimum (Vmaks). Pada kecepatan Vmaks ini, benda akan bergerak beraturan karena gaya beratnya sudah diimbangi oleh gaya gesek fluida.

 

Gambar 2. Sebuah bola yang dimasukkan dalam fluida zat cair

 

Menurut George Stokes besarnya gaya gesek pada fluida inilah yang disebut gaya stokes dengan koefisien viskositasnya η dengan konstanta k = 6πr. Sehingga gaya gesek (gaya stokes) dapat dirumuskan sebagai:

.................. (1)

Persamaan 1 diatas dikenal dengan hukum stokes.

Tabel 1. Viskositas berbagai zat cair atau gas

   

Jika sebuah benda berbentuk bola jatuh bebas dalam suatu fluida kental (gambar 1.17), kecepatannya akan bertambah karena pengaruh gravitasi bumi sehingga mencapai suatu kecepatan terbesar yang tetap. Kecepatan terbesar yang tetap tersebut dinamakan kecepatan terminal. Pada saat kecepatan terminal tercapai, berlaku keadaan:

 

Gambar 3. Gaya-gaya yang bekerja pada benda yang bergerak dalam fluida.

(2)

              η = 2r² g/9 v . (ρb- ρf) .................. (3)

 

Dengan:

v = kecepatan terminal (m/s)

η = koefisien viskositas fluida (Pa s)

r = jari-jari bola (m)

g = percepatan gravitasi (m/s²)

ρb = massa jenis bola (kg/m³)

ρf = massa jenis fluida (kg/m³)

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.