Viskositas : Pengertian, Dampak, Rumus Serta Contohnya Lengkap

Posted on

Viskositas : Pengertian, Dampak, Rumus dan Contohnya Lengkap

Rumus Viskositas – Di dalam hukum aliran viskositas, Newton menyatakan bahwa hubungan gaya mekanika dari siatu aliran viskos yaitu sebagai geseran di dalam viskositas atau fluida yang merupakan konstan sehubungan dengan gesekannya. Hubungan itu berlaku juga untuk fluida Newtonia, yang dimana perbandingan antara tegangan geser (s) dengan kecepatan gesernya (g) adalah konstan. Parameter itulah yang disebut dengan viskositas.

Aliran viskoistas juga bisa digambarkan dengan dua buah bidang yang sejajar, yang dilapisi fluida tipis diantara kedua bidang itu. Suatu bidang permukaan bawah tetap dibatasi oleh lapisan fluida yang setebal h, yang sejajar dengan suatu bidang permukaan atas yang bergerak seluas A. bila bidang di bagian atas itu ringan, artinya tidak memberi beban pada lapisan fluida di bagian bawah maka tak ada gaya tekan yang bekerja di lapisan fluida (Dugdale, 1986).

Cara Menentukan Viskositas Suatu Zat Dengan Menggunakan Alat Viskometer

Ada beberapa macam alat viskometer yang bisa digunakan, diantaranya yaitu :

Viskometer kapiler / Ostwald

Viskositas dari cairan yang ditentukan dengan mengukur waktu yang dibutuhkan, bagi cairan itu untuk melewati tanda diantara dua tanda saat mengalir karena gravitasi melalui viskometer Ostwald. Waktu alir dari cairan yang diuji, dibandingkan dengan waktu yang diperlukan bagi zat yang viskositasnya telah diketahui dalam hal ini biasanya adalah air yang untuk melewati tanda tersebut  (Moechtar,1990).

Viskometer Hoppler

Berdasar pada hukum Stokes pada kecepatan bola maksimum, terjadi keseimbangan sehingga gaya gesek = gaya berat – gaya archimedes. Yang prinsip kerjanya yaitu menggelindingkan bola yang terbuat dari kaca, dengan melalui tabung gelas yang isinya adalah zat cair yang diselidiki. Kecepatan jatuhnya bola adalah fungsi dari harga resiprok sampel (Moechtar,1990).

Baca Juga :   Rumus Gerak Parabola : Pengertian Dan Contoh Soalnya Lengkap

Viskometer Cup dan Bob

Prinsip kerjanya sampel yang digeser di dalam ruangan antar dinding luar dari bob dan dengan dinding dalam dari cup, yang dimana bob masuk persis di bagian tengah. Kelemahan dari viskometer ini adalah terjadinya aliran yang tersumbat, yang disebabkan oleh geseran yang tinggi di sepanjang keliling bagian tube. Sehingga menimbulkan penurunan konsentrasi. Penurunan konsentrasi ini juga menyebabkan bagian tengah zat yang ditekan, keluar memadat. Hal inilah yang disebut dengan aliran sumbat (Moechtar,1990).

Viskometer Cone dan Plate

Cara penggunaannya adalah sampel ditempatkan di bagian tengah papan, lalu dinaikkan sampai ke posisi di bawah kerucut. Kerucut ini digerakkan oleh motor dengan berbagai macam kecepatan, dan sampelnya digeser di dalam ruang yang semi transparan yang diam lalu kerucut pun berputar (Moechtar,1990).

Nilai viskositas dinyatakan di dalam viskoitas spesifik, kinematik dan intrinsik. Viskositas spesifik ini ditentukan dengan cara membandingkan kecepatan secara langsung, dengan aliran suatu larutan dan dengan pelarutnya. Viskositas kinematik didapatkan dengan menghitung densitas suatu larutan.

Baik viskositas spesifik maupun kinematik, akan dipengaruhi oleh konsentrasi larutan. Pengukuran viskositas ini dilakukan dengan menggunakan viskometer Ubbelohde , yang termasuk pada jenis viskometer kapiler. Untuk menentukan viskometer larutan polimer, viskometer kapiler yang paling tepat adalah viskometer Ubbelohde. (Rochima, 2007).

Pengertian Viskositas

Viskositas adalah penilaian dari suatu kekebalan fluida yang disalin baik oleh tuntuntan ataupun oleh tegangan. Definisi dari viskositas ini adalah sebuah tingkatan kepekatan fluida, yang dapat menjelaskan besar atau kecilnya sentuhan di dalam fluida. Lalu bila semakin besar viskositas di dalam fluida, maka akan tambah sulit untuk bergerak dan akan bertambah sulit juga sebuah benda bisa bergerak di dalam fluida.

Diperoleh zat cair di dalam viskositas, dan didapatkan dengan gaya ketertarikan diantara molekul zat cair. Sementara di dalam gas, viskositas ini berbentuk sebagai dampak tumbukan diantara molekul gas yang ada.

Baca Juga :   Rumus Daya : Pengertian, Rumus, Pemberdayaan, Lambang, Dimensi Dan Contoh Soalnya Lengkap

Contoh pada viskositas di dalam aktivitas sehari-hari ketika memasukkan segelas air dan oli, tentu air akan segera berakhir. Hal ini disebabkan oleh air yang memiliki kepekatan yang lebih rendah jika dibandingkan dengan oli. Diantara molekul air yang kecil sekali untuk bersentuhan dengan gelas, sampai cepat alir airnya akan lebih cepat jika dibandingkan dengan oli.

Faktor Yang Memengaruhi Viskositas

Ada empat faktor yang memengaruhi viskositas, diantaranya yaitu :

Tekanan

Viskositas cairan naik dengan naiknya tekanan, sedangkan viskositas gas tidak akan dipengaruhi oleh tekanan.

Temperatur

Viskositas akan turun dengan suhu yang naik, tetapi viskositas gas naik dengan naiknya suhu tersebut. pemanasan pada zat cair akan menyebabkan molekulnya mendapatkan energi. Beberapa molekul cairan akan bergerak sehingga gaya interaksi antar molekulnya pun melemah. Sehingga viskositas cairan akan turun, dengan naiknya temperatur.

Kehadiran zat lainnya

Penambahan gula tebu akan meningkatkan viskositas air. Dengan adanya bahan tambahan, seperti misalnya bahan suspensi yang menaikkan viskositas air. Pada minyak atau gliserin dengan adanya penambahan air yang akan menyebabkan viskositas turun, karena gliserin atau minyak akan menjadi semakin encer, dan waktu alirnya semakin cepat.

Ukuran dan berat molekul

Viskositas naik dengan naiknya berat molekul. Contohnya saat laju aliran alkohol cepat, larutan minyak laju yang alirannya lambat dan kekentalan yang tinggi serta laju aliran yang lambat sehingga viskositasnya juga tinggi.

Berat molekul

Viskositas akan naik apabila ikatan rangkap akan semakin banyak.

Kekuatan antar molekul

Viskositas air dengan adanya hidrogen, viskositas CPO dengan gugus OH pada trigliseridanya yang naik dengan keadaan yang sama.

Konsentrasi larutan

Viskositas akan berbanding lurus dengan konsentrasi larutan. Suatu larutan dengan konsentrasi yang tinggi, akan mempunyai viskositas yang juga tinggi, karena konsentrasi larutan menyatakan ada banyak partikel zat yang terlarut pada setiap satuan volumenya. Semakin banyak partikel yang terlarut, maka gesekan antar partikel akan semakin tinggi dan viskositasnya pun akan semakin tinggi.

Baca Juga :   Gaya Coloumb - Bunyi, Contoh Soal, Dan Rumus Hukum Coulomb Lengkap

Rumus Viskositas

Ada dua macam rumus viskositas, diantaranya yaitu :

Rumus Viskositas Fisika

η = k x p x D / V

Pejelasannya:

η : Koefisien Viskositas

k : Konstanta

P : Tekanan

D : Diameter

V : Kecepatan

Rumus Viskositas Fluida

F = η A x v / L

Pejelasannya:

F = Gaya (N)

A = Luas Keping yang berkaitan dengan Fluida (m²)

v = Kelajuan Fluida

L = Jarak antar Keping

η = Koefisien Viskositas (Kg)

Viskositas Zat Cair

Bisa dipastikan bahwa viskositas zat cair secara kuantitatif dengan jumlah yang disebut koefisien viskositas (η). Satuan SI untuk koefisien viskositas adalah Ns/m2 atau pascal sekon (Pa s). fluida yang ideal tidak memiliki koefisien viskositas.

Jika sesuatu bergerak dengan kecepatan V di dalam suatu fluida yang dekat dengan koefisien viskositasnya . Lalu benda itu akan mendapati sebuah gaya gesek dan fluida sebesar    dengan K yaitu Konstanta yang terhubung pada macam geometris benda.

Bersumber dari perhitungan laboratorium yang dibuat oleh Sir George Stokes di tahun 1845, Ia membuktikan bahwa benda dengan motif geometrisnya yang berbentuk bola nilai    . Jika nilai K diterangkan ke dalam persamaan, maka ada rumus yang diingat dengan rumus viskositas hukum stokes, seperti di bawah ini :

Penjelasannya:

Fs : gaya gesekan stokes (N)

η- : koefisien viskositas fluida (Pa s)

r : jari-jari bola (m)

v : kelajuan bola (m/s)

Gaya yang bergerak pada bola yaitu gaya berat (w), gaya apung (Fa) dan juga gaya lamban hasil dari viskositas atau gaya stokes (Fs). Jika terlepas bola akan beralih diterampilkan. Namun saat diterampilkan bertambah maka gaya stokesnya juga akan bertambah. Karena di saat bola mendapat bentuk yang seimbang, kemudian bola akan bergerak dengan kecepatan konstan itulah kecepatan terminal.

Pada kecepatan terminal ini, akibat yang bekerja pada bola sama dengan nol. Seperti pada sumbu vertikal ke atas sebagai sumbu positif, lalu saat kecepatan terminal berhasil terjadi dengan persamaan berikut :

Viskositas Fluida

Air, udaha dan alkohil memiliki koefisien yang sangat rendah jika dibandingkan dengan gliserin. Dalam perhitungannya pun sering kali gegabah. Menurut eksperimennya juga diperoleh bahwa koefisien viskositas akan bergantung pada suhu. Dalam mayoritas fluida, semakin tinggi suhu maka akan semakin rendah koefisien viskositasnya. Itulah pemacu pada oli mesin yang memerankan kental saat musim dingin, sehingga terkadang mesin sulit berfungsi karena adanya efek viskolitas pada bagian oli mesinnya.

Demikian pembahasan lengkap tentang rumus viskositas, yang disertai dengan pengertian, jenis, cara, dampak dan lain sebagainya. Semoga materinya memberi manfaat bagi setiap pembaca.

Baca Juga :