CAIRANCAIRAN

SIFAT CAIRANSIFAT CAIRANa. Tekanan uapenergi kinetik molekul cairan tidak seragam tetapi bervariasi. Terdapat keteraturan dalam keragaman ini, dan distribusi energi kinetik ditentukan oleh hukum distribusi Boltzmann. Bunyi hukum distribusi Boltzmann“partikel yang paling melimpah adalah partikel dengan energi kinetik rata-rata, dan jumlah partikel menurun dengan teratur ketika selisih energi kinetiknya dengan energi kinetik rata-rata semakin besar”

Beberapa molekul yang energi kinetiknya lebih besar dari energi kinetik rata-rata dapat lepas dari gaya tarik antarmolekul dan menguap.

Bila cairan diwadahi dalam ruang tanpa tutup, cairan akan perlahan menguap, dan akhirnya habis.

Kesetimbangan uap-cair: Keadaan dimana jumlah molekul menguap dari permukaan cairan, dan jumlah molekul uap yang kembali ke cairan sama (Gambar bawah)

Gambaran skematik kesetimbangan uap-cairan.

b. Tit ik didihTekanan uap cairan meningkat dengan kenaikan suhu dan gelembung akan terbentukWujud saat gelembung terbentuk dengan giat disebut dengan mendidihtemperatur saat mendidih ini disebut dengan tit ik didihTitik didih pada tekanan atmosfer 1 atm disebut t it ik didih normal (Gambar). Titik didih akan berubah bergantung tekanan atmosfer.

Bila tekanan atmosfer lebih tinggi dari 1 atm, titik didih akan lebih tinggi dari titik didih normal.

bila tekanan atmosfer lebih rendah dari 1 atm, titik didihnya akan lebih rendah dari titik didih normal

Titik didih dan perubahannya dengan tekanan bersifat khas untuk tiap senyawa

Titik didih ditentukan massa molekul dan kepolaran molekul. Molekul dengan jenis gugus fungsional polar yang sama, semakin besar massa molekulnya, semakin tinggi titik didihnya.

Titik didih beberapa senyawa organik.

senyawa Td (°C) senyawa Td

(°C)

pentana C5H12 36,11 butanol C4H9OH 108

heksana C6H14 68,74 dietil eter C2H5OC2H5 34,5

oktana C8H718 125,7 metil propil eterpropileter (CH3OC3H7)

39

kalor penguapan: Energi yang diperlukan untuk mengubah cairan menjadi gas (0°C, 1 atm)

kalor kondensasi: Bila gas mengembun menjadi cairan, sejumlah sama kalor akan dilepaskan

Disti lasi :Proses penguapan cairan dan mengkondensasikan uapnya di wadah lain dengan pendinginan

c. Tit ik beku Bila temperatur cairan diturunkan, energi

kinetik molekul juga akan menurun, dan tekanan uapnya pun juga akan menurun.

Umumnya titik beku sama dengan titik leleh, yakni suhu saat bahan berubah dari keadaan padat ke keadaan cair

Titik didih dan kalor penguapan berbagai beberapa cairan.

Zat Tit ik didih (°C) Kalor penguapan (J mol -1)

H2 -252.8 904CS2 46.4 26780

CHCl3 61 29500CCl4 77 36600

C2H5OH 78 38570C6H6 80 30760H2O 100 46670

CH3COOH 118 24390

Titik didih dan kalor penguapan berbagai beberapa cairan.

Karakterist ik Cairan Cairan memiliki volume tetap pada temperatur

tetap tetapi cairan tidak memiliki bentuk yang tetap.

jarak antarmolekulnya, terdapat perbedaan besar antara cairan dan gas. Satu gram air memiliki volume sekitar 1 cm3, tetapi uap air menempati volume 1,69 x 103 cm3 pada 373 K dan 1 atm. Anda dapat memperikirakan jarak antarmolekul dalam kedua kasus ini, dan dengan membandingkan data ini, Anda akan menyadari perbedaan antara cairan dan gas.

Perhitungan jarak antarmolekul Dengan menggunakan data di atas, tentukan

rasio jarak antarmolekul air dan uap air. Jawab Ruang yang ditempati uap air dapat dianggap

sebagai kubus. Panjang sisi kubus yang ditempati adalah

3√1,69 x 103 = 11,9 cm. Jadi rasio jarak antarmolekulnya adalah 11,9 cm

skematik gerakan molekul dalam padatan, cairan dan gas. Dengan meningkatnya suhu, kecepatan

gerakannya akan meningkat, energi kinetiknya juga meningkat sehingga lebih besar dari gaya tarik

antarmolekulnya.

PANAS PENGUAPANPANAS PENGUAPAN

TERGANTUNG PADA TEMPERATUR TERGANTUNG PADA TEMPERATUR APABILA TEMPERATUR NAIK PANAS APABILA TEMPERATUR NAIK PANAS PENGUAPAN AKAN TURUN DAN PENGUAPAN AKAN TURUN DAN SEBALIKNYA SEBALIKNYA

HARGANYA MENUJU NOL APABILA HARGANYA MENUJU NOL APABILA MENDEKATI TEMPERATUR KRITIS YAITU MENDEKATI TEMPERATUR KRITIS YAITU TEMPERATUR DIMANA SIFAT CAIRAN TEMPERATUR DIMANA SIFAT CAIRAN DAN KESETIMBANGAN UAP BERCAMPUR DAN KESETIMBANGAN UAP BERCAMPUR SATU DENGAN YANG LAINSATU DENGAN YANG LAIN

VISCOSITAS=KEKENTAVISCOSITAS=KEKENTALANLAN

ALIRAN CAIRAN DIBAGI MENJADI 2 YAITU ALIRAN CAIRAN DIBAGI MENJADI 2 YAITU

1.ALIRAN LAMINAR=KENTAL1.ALIRAN LAMINAR=KENTAL

TERJADI PADA ALIRAN KECIL YANG TERJADI PADA ALIRAN KECIL YANG MENGALIR PADA PIPA BERDIAMETER MENGALIR PADA PIPA BERDIAMETER KECILKECIL

2.ALIRAN TURBULEN2.ALIRAN TURBULEN

TERJADI PADA ALIRAN BESAR YANG TERJADI PADA ALIRAN BESAR YANG MENGALIR PADA PIPA BERDIAMETER MENGALIR PADA PIPA BERDIAMETER BESARBESAR

• UNTUK MEMBEDAKAN ALIRAN LAMINAR DAN TURBULEN UNTUK MEMBEDAKAN ALIRAN LAMINAR DAN TURBULEN MAKA HARUS DIHITUNG DENGAN BILANGAN REYNOLD MAKA HARUS DIHITUNG DENGAN BILANGAN REYNOLD YAITU :YAITU :

RN= dvRRN= dvR ήή

R= jari-jari pipaR= jari-jari pipad=kerapatan cairand=kerapatan cairanv=kecepatan rata-rata cairan sepanjangv=kecepatan rata-rata cairan sepanjang

pipapipa ήή=koefisien viscositas=koefisien viscositas• Apabila RN > 4000 =Apabila RN > 4000 = aliran turbulen aliran turbulen• Apabila RN < 2100 =Apabila RN < 2100 = aliran laminar aliran laminar

LATIHAN• CARI APAKAH ALIRAN TURBULEN ATAU

LAMINAR DARI DATA : l = 1 m, R= 2 x 10-3 m, v = 2 x 102 ms-1 , d =1,2 x10-3 kg.m-3 dan ή=1,001 x 10-3 P1

• Jawab:RN= dvR

ή= (1,2 x10-3 kg.m-3 )(2 x 102 ms-1)(2 x 10-3 m)

1,001 x 10-3 P1= 4,795 x x 105 (turbulen)