ACARA III
VISKOSITAS ZAT CAIR
ABSTRAK
Viskositas
adalah gesekan yang ditimbulkan oleh fluida yang bergerak atau karena benda
padat yang bergerak di dalam fluida. Praktikum viskositas zat cair ini
bertujuan untuk menentukan koefisien viskositas zat cair berdasarkan hukum
Stokes. Pada praktikum yang dilaksanakan di Laboratorium Fisika, Lantai II,
Fakultas MIPA, Universitas Mataram ini viskositas akan dibuktikan dengan
menggunakan zat cair berupa minyak goring dan oli. Viskositas akan dicari
dengan menjatuhkan dua bola kecil yang memiliki massa dan diameter sama ke
dalam zat cair yang berbeda. Perbedaan waktu yang ditempuh bola pada jarak yang
sudah ditentukan akan menunjukkan nilai nilai viskositas zat cair tersebut.
Sehingga pada praktikum ini didapatkan nilai viskositas minyak goring sebesar 222,45
poise dan 257,064 poise untuk nilai viskositas oli. Dapat disimpulkan bahwa
nilai viskositas oli lebih besar daripada nilai viskositas minyak goreng.
A.
PELAKSANAAN
PRAKTIKUM
1. Tujuan
Praktikum
Menentukan koefisien viskositas
(kekentalan) zat cair berdasarkan hukum Stokes
2. Waktu/Tanggal
Sabtu, 19 Mei 2014
Sabtu, 19 Mei 2014
3. Tempat
Laboratorium Fisika, Lantai II, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Laboratorium Fisika, Lantai II, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Universitas Mataram.
B.
ALAT
DAN BAHAN
1. Alat-alat
Praktikum
-
Jangka sorong
-
Penggaris / Mistar
-
Stopwatch
-
Neraca analitis
-
Bola pejal
-
Gelas ukur
-
Pipet
-
Tabung gelas
-
Penjepit
-
Penyaring
-
Tissue
2. Bahan-bahan
Praktikum
-
Minyak goreng
-
Oli
C.
LANDASAN
TEORI
Viskositas
zat cair adalah gesekan yang ditimbulkan oleh fluida yang bergerak, atau karena
benda padat yang bergerak di dalam fluida. Besarnya gesekan disebut derajat
kekentalan zat cair. Jadi, semakin besar viskositas zat cair maka semakin sulit
benda padat zat cair tersebut bergerak. Viskositas dalam zat cair yang berperan
adalah gaya kohesi (gaya tarik menarik antar molekul sejenis) dengan partikel
zat cair. Viskositas(kekentalan) dapat dianggap sebagai suatu gesekan di dalam
fluida. Karena adanya viskositas ini maka untuk mnggunakan salah satu lapisan
fluida diatasnya lapisan lain lurus ada gaya yang bekerja. Karena pengaruh gaya
lapisan zat cair dapat bergerak dengan
kecepatan (y) yang nilainya semakin mengecil untuk lapisan dasar sehingga
muncul gradien kecepatan. Zat cair maupun gas memiliki viskositas, hanya saja
zat cair lebih kental dari pada gas. (Martoharsono, 2006)
Fluida
adalah suatu zat yang bentuknya dapat berubah secara continue akibat gaya geser
pada benda padat. Gaya geser dapat menyebabkan terjadinya perubahan bentuk yang
tidak berubah besarnya skema gaya ini bekerja. Namun, baik fluida yang kental
maupun yang encer akan mengalami pergerakan antara satu bagian terhadap bagian
lainnya apabila ada gaya geser yang bekerja. Jadi, dapat dikatakan bahwa fluida
tidak dapat menahan gaya geser. (Hartyono, 1983)
Pada
Hukum Stokes, viskositas pada fluida yang kental sama dengan gesekan pada gerak
benda padat. Pada fluida ideal, viskositas η= 0 sehingga dapat dikatakan bahwa
benda yang bergerak di dalam fluida ideal tidak mengalami gesekan yang
disebabkan fluida. Namun, bila benda tersebut bergerak dengan kelajuan tertentu
dalam fluida yang kental, maka benda tersebut akan dihambat gerakannya oleh
gaya gesek fluida benda tersebut. Besarnya gaya gesekan fluida dapat dirumuskan
dengan F = ηAV = kηV. Koefisien k tergantung pada bentuk benda. Pada benda yang
berbentuk bola dengan jari-jari (r) maka akan dirumuskan dengan
k = 6ᴨr . maka F = 6ᴨ
Dengan
menggunakan Hukum Stokes, kecepatan bola dapat diketahui dengan persamaan
: η =
Keterangan
:
v
= kecepaan bola jauh
= massa jenis fluida diam
ρ2=
massa jenis bola
=
gaya gravitasi (Anonim, 2008)
D.
PROSEDUR
PERCOBAAN
1. Ditentukan
massa jenis bola besi yang digunakan dengan menimbang pada neraca dan mengukur
diameternya sesuai petunjuk asisten. Ukur juga massa jenis fluida (zat cair)
menggunakan aerometer atau dapat juga menggunakan prinsip penentuan massa jenis
bola besi.
2. Dijatuhkan
bola dalam tabung yang berisikan zat cair yang akan diselidiki setelah mencapai
kecepatan terminal (stationer), catat waktu tempuh dari jarak yang ditentukan
oleh asisten yang bersangkutan.
3. Diulangi
langkah-langkah tersebut beberapa kali menurut petunjuk asisten dan dengan
menggunakan persamaan viskositas sebelumnya, tentukan viskositas zat cair.
4. Dilakukan
kembali prosedur (1-3) diatas untuk zat cair yang berbeda.
E.
HASIL
PENGAMATAN
Tabel Pengamatan
a. Penentuan
massa jenis bola dan zat cair
No.
|
Variabel Pengamatan
|
Massa (kg)
|
Volume (
)
|
1.
|
Bola
|
|
|
|
-Bola 1
|
kg
|
|
|
-Bola 2
|
kg
|
|
2.
|
Zat cair (fluida)
|
|
|
|
-Zat cair 1
(minyak goreng)
|
kg
|
|
|
-Zat cair 2
(oli)
|
kg
|
|
b. Penentuan kecepatan terminal ( )
No.
|
Variabel
Pengamatan
|
Jarak lintasan
(m)
|
Waktu (s)
|
1.
|
Bola
-Bola 1
-Bola 2
|
h = 0,222 m
h = 0,222 m
|
= 0,84 s
= 0,90 s
= 0,94 s
= 0,91 s
= 0,99 s
= 1,44 s
|
c. Penentuan
diameter Bola dan Tabung
No.
|
Variabel
Pengamatan
|
Diameter(m)
|
1.
2.
|
Bola
-Bola 1
-Bola 2
Tabnung
-Tabung 1
-Tabung 2
|
= 20,75 x
m
= 20,75 x
m
= 20,75 x
m
= 20,75 x
m
= 20,75 x
m
= 20,75 x
m
= 80,27 x
m
= 80,27 x
m
= 80,27 x
m
= 80,27 x
m
= 80,27 x
m
= 80,27 x
m
|
F. ANALISIS DATA
A)
Menghitung jari-jari bola
1. Menghitung massa bola 1 pada minyak goreng
1. Menghitung massa bola 1 pada minyak goreng
=
20,75 mm = 20,75 x
m
=
20,75 mm = 20,75 x
m
=
20,75 mm = 20,75 x
m
=
=
= 10,375 x
m
=
=
= 10,375 x
m
=
=
=
10,375 x
m
NO
|
(m)
|
1
2
3
|
= 10,375 x
= 10,375 x
= 10,375 x
|
∑
=
(
+
+
)
= (10,375 x
) + (10,375 x
) + (10,375 x
)
= 31,125 x
m
\ Jari-jari
rata-rata bola 1
=
=
= 10,375 x
m
\ Jari-jari
bola 1
r =
= 10,375 x
m
\ Volume
bola 1
=
ᴨ
=
. 3,14
= 4,675 x
\ Massa
jenis bola 1
=
=
= 2,695 x
kg/
= 2695 kg/
2. Menghitung massa bola 2 pada oli
=
20,75 mm = 20,75 x
m
=
20,75 mm = 20,75 x
m
=
20,75 mm = 20,75 x
m
=
=
=
10,375 x
m
=
=
= 10,375 x
m
=
=
= 10,375 x
m
NO
|
(m)
|
1
2
3
|
= 10,375 x
= 10,375 x
= 10,375 x
|
∑
=
(
+
+
)
= (10,375 x
) + (10,375 x
) + (10,375 x
)
= 31,125 x
m
\ Jari-jari
rata-rata bola 2
=
=
= 10,375 x
m
\ Jari-jari
bola 2
r
=
= 10,375 x
m
\ Volume
bola 2
=
ᴨ
=
. 3,14
= 4,675 x
\ Massa
jenis bola 2
=
=
= 2,695 x
kg/
= 2695 kg/
B) Menghitung massa fluida
1. Minyak goreng
a. Berat gelas ukur = 45,65 gr
= 45,65 x
kg
………….…(a)
b. Berat gelas ukur + minyak
goreng = 47,19 gr
=
47,19 x
kg
……………(b)
c. Berat minyak goreng = (b –
a)
= (47,19 x
) – (45,65 x
)
= 1,73 x
kg
d.
Volume minyak goreng = 2 ml
= 2 x
liter
= 2 x
e.
Massa jenis minyak goreng :
=
=
=
= 0,865 x
kg/
= 865 kg/
= 865 kg/
2.
Oli
a. Berat gelas ukur = 45,4 gr
= 45,4 x
kg
………….………(a)
b.
Berat gelas ukur + oli = 47,4 gr
= 47,4 x
kg
……………(b)
c. Berat oli = (b – a)
= (47,4 x
) – (45,4 x
)
= 2 x
kg
d. Volume oli = 2 ml
= 2 x
liter
= 2 x
e.
Massa jenis oli :
=
=
=
= 1 x
kg/
= 1000 kg/
= 1000 kg/
C) Perhitungan waktu tempuh
1. Penghitungan waktu tempuh bola 1 pada minyak
1. Penghitungan waktu tempuh bola 1 pada minyak
No.
|
(s)
|
(
) (s)
|
1.
2.
3.
|
= 0,84
= 0,90
= 0,94
|
0,84 – 0,89 = -
0,05
0,90 – 0,89 =
0,01
0,94 – 0,89 =
0,05
|
∑
|
∑
= 0,89
|
∑ = 0,01
|
\
Waktu rata-rata bola 1 pada minyak goreng
=
=
= 0,89 s
\
Waktu tempuh bola 1 pada minyak goreng
=
=
= 0,89 s
2.
Penghitungan waktu tempuh bola 2 pada oli
No.
|
(s)
|
(
) (s)
|
1.
2.
3.
|
= 0,91
= 0,99
= 1,44
|
0,91 – 1,11 = -
0,20
0,99 – 1,11 = -
0,12
1,44 – 1,11 =
0,33
|
∑
|
∑
= 3,34
|
∑ = 0,01
|
\
Waktu rata-rata bola 2 pada oli
=
=
=
1,11 s
\
Waktu tempuh bola 2 pada oli
=
=
= 1,11 s
D) Mengukur jari-jari tabung
1. Jari-jari tabung minyak
=
80,27 mm = 80,27 x
m
=
80,27 mm = 80,27 x
m
=
80,27 mm = 80,27 x
m
=
=
= 40,135 x
m
=
=
=
40,135 x
m
=
=
= 40,135 x
m
\ Jari-jari
rata-rata tabung minyak
=
=
=
= 40,135 x
m
\ Jari-jari
tabung minyak
R =
= 40,135 x
m
2.
Jari-jari tabung oli
=
80,27 mm = 80,27 x
m
=
80,27 mm = 80,27 x
m
=
80,27 mm = 80,27 x
m
=
=
= 40,135 x
m
=
=
= 40,135 x
m
=
=
= 40,135 x
m
\
Jari-jari rata-rata tabung oli
=
=
=
=
40,135 x
m
\ Jari-jari
tabung oli
R =
=
40,135 x
m
E) Mengukur Viskositas
1. Mengukur viskositas bola 1 + minyak
k = 1 + ( 0,24 +
)
= 1 + ( 0,24 +
)
= 1 + (0,24 +
0,258)
= 1 + 0,498
= 1,498
η
=
=
=
=
= 1,151 poise
=
=
=
=
= 1,294 poise
=
=
=
=
= -5,199 poise
=
=
=
=
221,31 poise
=
=
=
=
= 221,37 poise
Viskositas fluida 1 (minyak
goreng)
=
(
+
)
poise
=
1,151 + 221,37
2. Mengukur viskositas bola 2 + oli
k
= 1 + ( 0,24 +
)
= 1 + ( 0,24 +
)
= 1 + (0,24 +
0,258)
= 1 +
0,498
=
1,498
η =
=
=
=
= 1,331 poise
=
=
=
=
= 1,199 poise
=
=
=
=
= -6,005 poise
=
=
=
= 255,66 poise
=
=
=
=
255,733 poise
Viskositas fluida 2(oli)
=
(
+
)
poise
= 1,331 + 255,733
G.
PEMBAHASAN
Praktikum
mengenai viskositas zat cair ini bertujuan untuk menentukan nilai kecepatan
viskositas (kekentalan) zat cair berdasarkan Hukum Stokes. Viskositas zat cair
adalah gesekan yang ditimbulkan oleh fluida yang terjadi atas karena benda
padat yang bergerak di dalam fluida, viskositas juga dapat diartikan sebagai
ukuran kekentalan zat cair. Semakin kental suatu zat cair … maka semakin besar
nilai koefisien viskositasnya. Dalam praktikum ini, jenis fluida yang digunakan
untuk mencari nilai koefisien viskositasnya adalah minyak goreng dan oli.
Berdasarkan
hasil pengamatan kelompok kami, waktu tempuh yang diperoleh bola 1 saat
melewati tabung dengan jarak 22,2 cm yang berarti minyak goreng adalah 0,83
sekon dan waktu tempuh bola 2 saat melewati tabung yang terisi oli 1,11 sekon.
Dapat dikatakan bahwa waktu tempuh yang diperoleh bola saat melewati oli besar
dari pada waktu tempuh yang diperoleh bola saat melewati minyak goreng.
Sehingga hal itu berpengaruh terhadap nilai koefisien viskositasnya.
Berdasarkan hasil penghitungan, didapatkan nilai koefisien viskositas minyak
goreng sebesar 222,45 poise dan nilai koefisien viskositas oli sebesar 251,064
poise. Semakin besar nilai koefisien viskositas zat cair maka semakin sulit
suatu benda padat melewati zat cair tersebut. Hal ini disebabkan karena adanya
gaya tarik menarik antar molekul sejenis pada oli lebih besar dari pada minyak
goreng.
H.
PENUTUP
1. Kesimpulan
a. Viskositas
adalah gesekan yang ditimbulkan oleh fluida yang bergerak atau karena pengaruh
benda padat yang bergerak di dalam fluida. Semakin kental fluida tersebut maka
viskositas zat cairnya semakin besar.
b. Dari
praktikum ini dapat dibuktikan bahwa nilai koefisien viskositas oli lebih besar
dari pada nilai viskositas minyak goreng dengan nilai koefisien viskositas
sebesar 257,064 poise dan nilai koefisien viskositasminyak goreng sebesar
222,45 poise. Hal ini disebabkan karena oli lebih kental dari pada minyak
goreng.
2. Saran
Sebaiknya
praktikum dilaksanakan dengan tertib, agar dapat mengefisiensikan waktu sesuai
dengan waktu yang telah ditentukan.
daftar isi?
BalasHapusdaftar pustaka? sumbernya dari mana?
BalasHapusdaftar pustakanya ?
BalasHapusDaftar pustaka?
BalasHapusDaftar pustaka?
BalasHapusTolong ditambah dengan daftar pustaka
BalasHapusHaha ngopas ni wkwk dk da dafus nya
BalasHapuswkwkwkw,, bisa jadi
Hapus