Laboratorium Fisika GelombangDepartemen FisikaFakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan AlamUniversitas Sumatera UtaraJl Bioteknologi No.1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar BelakangSebuahviskometer(juga disebutViscosimeter)merupakan instrumen yang digunakan untuk mengukurviskositasdaricairan.Untuk cairan dengan viskositas yang bervariasi dengankondisi aliran, alat yang disebutrheometerdigunakan.Alat ukur kekentalan hanya mengukur dengan satu syarat aliran.Secara umum, baik cairan tetap diam dan benda bergerak melalui itu, atau objek diam dan bergerak cairan melewatinya.Hambatan yang disebabkan oleh gerakan cairan dan permukaan adalah ukuran dari viskositas.Kondisi aliran harus memiliki nilai yang cukup kecilbilangan Reynoldsuntuk itu menjadialiran laminar.Pada 20.00 derajat Celcius viskositas air adalah 1.002MPa sdan viskositas kinematik nya (rasio viskositas kepadatan) adalah 1,0038 mm2/ s.Nilai-nilai ini digunakan untuk kalibrasi beberapa jenis viskometer.Viscometers,dinamaiWilhelm Ostwald.Versi lain adalahviskometer Ubbelohde, yang terdiri dari tabung gelas berbentuk U diadakan vertikal di bath suhu terkontrol.Dalam satu lengan U adalah bagian vertikal bore sempit tepat (kapiler).Di atas ini adalah bola lampu, dengan itu adalah bohlam lain menurunkan menurunkan pada lengan lainnya.Dalam penggunaannya, cairan ditarik ke dalam bola atas dengan hisap, kemudian dibiarkan mengalir melalui kapiler ke dalam bola yang lebih rendah.Dua tanda (satu di atas dan satu di bawah bola atas) menunjukkan volume yang diketahui.Waktu yang dibutuhkan untuk tingkat cairan untuk melewati antara tanda-tanda ini sebanding dengan viskositas kinematik.Sebagian besar unit komersial disediakan dengan faktor konversi, atau dapat dikalibrasi oleh cairan sifat yang dikenal.Waktu yang diperlukan untuk cairan uji mengalir melalui kapiler diameter diketahui faktor tertentu antara dua titik ditandai diukur.Dengan mengalikan waktu yang dibutuhkan oleh faktor viskometer ini, viskositas kinematik diperoleh.

1.2. Tujuan1. Untuk mengetahui kekentalan suatu cairan sampel2. Untuk melihat pengaruh suhu terhadap kekentalan suatu cairan3. Untuk mengetahui aplikasi dari viscosimeterBAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Sebuahviskometer(juga disebutViscosimeter)merupakan instrumen yang digunakan untuk mengukurviskositasdaricairan.Untuk cairan dengan viskositas yang bervariasi dengankondisi aliran, alat yang disebutrheometerdigunakan.Alat ukur kekentalan hanya mengukur dengan satu syarat aliran.Secara umum, baik cairan tetap diam dan benda bergerak melalui itu, atau objek diam dan bergerak cairan melewatinya.Hambatan yang disebabkan oleh gerakan cairan dan permukaan adalah ukuran dari viskositas.Kondisi aliran harus memiliki nilai yang cukup kecilbilangan Reynoldsuntuk itu menjadialiran laminar.Pada 20.00 derajat Celcius viskositas air adalah 1.002MPa sdan viskositas kinematik nya (rasio viskositas kepadatan) adalah 1,0038 mm2/ s.Nilai-nilai ini digunakan untuk kalibrasi beberapa jenis viskometer.

Gambar 2.1. Alat ukur kekentalan Ostwald mengukur viskositas fluida dengan kepadatanHukum Stokes 'adalah dasar dari viskometer bola jatuh, di mana cairan stasioner dalam tabung gelas vertikal.Sebuah bola ukuran dikenal dan kepadatan diperbolehkan untuk turun melalui cairan.Jika dipilih dengan benar, mencapaikecepatan terminal, yang dapat diukur dengan waktu yang dibutuhkan untuk melewati dua tanda pada tabung.Penginderaan elektronik dapat digunakan untuk cairan buram.Mengetahui kecepatan terminal, ukuran dan kepadatan bola, dankepadatancairan, hukum Stokes 'dapat digunakan untuk menghitungviskositasfluida.Serangkaian baja bantalan bola diameter yang berbeda biasanya digunakan dalam percobaan klasik untuk meningkatkan akurasi perhitungan.Percobaan sekolah menggunakangliserinsebagai fluida, dan teknik ini digunakan dalam industri untuk memeriksa viskositas cairan yang digunakan dalam proses.Ini mencakup banyak minyak yang berbeda, danpolimercairan seperti solusi.Pada tahun 1851,George Gabriel Stokesditurunkan ekspresi untuk gaya gesekan (juga disebutgaya drag) diberikan pada benda bulat dengan sangat kecilangka Reynolds(misalnya, sangat partikel kecil) secara kontinukentalfluidadengan mengubah batas cairan-massa kecil umumnya diselesaikanpersamaan Navier-Stokes:.....................................(2.1)di mana: adalah gaya gesekan, adalah jari-jari objek bulat, adalah viskositas fluida, dan adalah kecepatan partikel.Jika partikel yang jatuh dalam cairan kental berat mereka sendiri, maka kecepatan terminal, juga dikenal sebagai kecepatan pengendapan, tercapai ketika gaya gesekan ini dikombinasikan dengangaya apungpersis menyeimbangkangaya gravitasi.The menetap kecepatan yang dihasilkan (ataukecepatan terminal) diberikan oleh:...............................(2.2)di mana: Vsadalah menetap kecepatan partikel '(m / s) (vertikal ke bawah jika, Ke atas jika), adalahradius Stokespartikel (m), gadalahpercepatan gravitasi(m / s2), padalahdensitaspartikel (kg / m3), fadalahdensitasfluida (kg / m3),dan adalah (dinamis) cairanviskositas(Pa s).Perhatikan bahwaStokes alirandiasumsikan, sehinggabilangan Reynoldsharus kecil.Sebuah faktor pembatas pada validitas hasil ini adalahkekasarandari lingkup yang digunakan.Hal ini dapat lebih ditingkatkan dengan menggunakan plat V dipatenkan yang meningkatkan jumlah rotasi untuk menjaga jarak perjalanan, yang memungkinkan perangkat yang lebih kecil lebih portabel.Jenis perangkat ini juga cocok untuk kapal digunakan.http://en.wikipedia.org/wiki/ViscometerViskometer adalah alat yang dipergunakan untuk mengukur viskositas atau kekentalan suatu larutan.Kebanyakan viscometer mengukur kecepatan dari suatu cairan mengalir melalui pipa gelas (gelaskapiler), bila cairan itu mengalir cepat maka viskositas cairan itu rendah (misalnya cair) dan bila cairan itu mengalir lambat maka dikatakan viskositasnya tinggi (misalnyamadu).Viskositas dapat diukur dengan mengukur laju aliran cairan yang melalui tabung berbentuk silinder. Ini merupakan salah satu cara yang paling mudah dan dapat digunakan baik untuk cairan maupun gas.Viskometer ostwald

Gambar 2.2. Viskometer Ostwald Viskometer Ostwald yaitu dengan cara mengukur waktu yang dibutuhkan bagi cairan dalam melewati 2 tanda ketika mengalir karena gravitasi melalui viskometer Ostwald. Untuk mengkalibrasi viskometer Ostwald adalah dengan air yang sudah diketahui tingkat viskositasnya. Cara penggunaannya adalah :1.pergunakan viskometer yang sudah bersih.2.Pipetkan cairan ke dalam viskometer dengan menggunakan pipet.3.Lalu hisap cairan dengan menggunakan pushball sampai melewati 2 batas.4.Siapkan stopwatch , kendurkan cairan sampai batas pertama lalu mulai penghitungan.5.Catat hasil, Dan lakukan penghitungan dengan rumus.6.Usahakan saat melakukan penghitungan kita menggenggam di lengan yang tidak berisi cairan.Alat ukur kekentalan getaran tanggal kembali ke instrumen Bendix tahun 1950, yang merupakan kelas yang beroperasi dengan mengukur redaman osilasi elektromekanis resonator dibenamkan dalam fluida yang viskositas akan ditentukan. Resonator umumnya berosilasi pada torsi atau melintang (sebagai balok kantilever atau garpu tala). BAB 3

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Peralatan dan Komponen3.1.1 Peralatan1. Viskosimeter Berfungsi sebagai alat yang digunakan untuk menghitung karakteristik dari fluida.2. Neraca Berfungsi sebagai alat yang digunakan untuk mengukur massa sampel.3. Stopwatch Berfungsi sebagai alat yang digunakan untuk mengukur waktu.4. Thermometer Berfungsi sebagai alat yang digunakan untuk mengukur suhu.5. Beaker glass Berfungsi sebagai alat yang digunakan untuk mengukur sampel.6. Bola besi Berfungsi sebagai bola yang dijatuhkan kedalam cairan sampel.7. Brus tabung Berfungsi sebagai alat yang digunakan untuk membersihkan beaker glass.8. Kotak pemanasBerfungsi sebagai alat yang digunakan untuk memanaskan temperatur.

3.1.1. Bahan1. MedistranFungsi : Berfungsi sebagai sampel percobaan2. Es-batu Sebagai pendingin temperatur di kotak pemanas.

3.2 Prosedur Percobaan1. Disiapkan peralatan dan bahan yang digunakan.2. Dibersihkan peralatan.3. Dirangkai semua peralatan dengan baik.4. Ditimbang beaker glass yang kosong dengan meggunakan neraca analitik.5. Dituang 100 ml medistran ke dalam beaker glass.6. Di timbang beaker glass dan medistran.7. Di buka tabung viskositas dan karet gelasnya.8. Dimasukkan bola besi ke dalam tabung kecil viskosimeter.9. Diisi air bersih pada tangki pemanas. 10. Diisi pipa kapiler pada tabung viscosimeter dengan bahan yang telah ditentukan.11. Dihubungkan tangki pemanas dengan tabung viskosimeter lalu dihubungkan dengan arus PLN. 12. Diatur kontrol temperatur pada derajat tertentu untuk memanaskan air.13. Diatur suhu pada tangki pemanas sebesar 30 oC.14. Diputar tabung viscosimeter sebanyak 4 kali ke kiri dan ke kanan bersamaan dengan stopwatch dihidupkan.15. Dicatat waktu pada stopwatch saat bola berada didasar (di bawah ) tabung viskosimeter. 16. Diulangi percobaan sebanyak 4 kali untuk memperoleh t1,t2,t3, dan t4 pada suhu 35 C, 45 C dan 55 C17. Dicatat hasilnya pada kertas data.

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Data Percobaan

SampelSuhu (T)t1 (s)t2 (s)t3 (s)t4 (s)trata-rata (s) (kgm-3)

Sampel 1MedistranTkamar 306,726,386,606,376,5175808

354,874,784,604,694,735

452,942,562,942,752,80

551,901,781,941,751,85

Massa Beaker Glass = 65,9 gMbeaker glass + Cairan = 146,7 gMcairan = 146,7 g 65,9 g = 80,8 gMassa jenis () = = = 808 kg m-3 K = 1,2745 x / = 7743 kg/

Medan, 18 Juni 2014 Asisten, Praktikan,

WIDYA SUSANTI FAHRIZAL AHMAD4.2 Analisa Data1. Menetukan viskositas sampelK = 1,2745 x / = 7743 kg/ = t ( Sampel Medistranmedistran = 808 kg m-3 6,5175 s 1 = t ( = 6,5175 s (7743 kg/808 kg/1,2745 x / = 57605,95 x 4,735 s 2 = t ( = 4,735 s (7743 kg/808 kg/1,2745 x / = 41851,007 x 2,80 s 3 = t ( = 2,80 s (7743 kg/808 kg/1,2745 x / = 24748,22 x 1,85 s 4 = t ( = 1,85 s (7743 kg/808 kg/1,2745 x / = 16351,50 x 2. Menentukan relatifV = , dimana R = 0,00714 Sampel Medistran1 = 57605,95 x V1 = V1 = m / = 0,012 m/s 2 = 41851,007 x V2 = V2 = m / = 0,016 m/s 3 = 24748,22 x V3 = V3 = m / = 0,028 m/s 4 = 16351,50 x V4 = V4 = m / = 0,043 m/s3. Gaya GesekFv = 6 R V Sampel MedistranFv1 = 6 R V11 = 6(3,14)( 0,012 m/s)( 57605,95 x ) = 92,976 x Fv2 = 6 R V22 = 6(3,14)( 0,016 m/s)( 41851,007 x ) = 90,063 x Fv3 = 6 R V33 = 6(3,14)( 0,028 m/s)( 24748,22 x ) = 93,202 x Fv4 = 6 R V44 = 6(3,14)(0,043 m/s)( 16351,50 x ) = 94,568 x

4.3 Gambar percobaan

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KesimpulanDari percobaan diatas dapat diambil beberapa kesimpulkan bahwa:1. Dari hasil percobaan yang didapat, dapat diketahui bahwa kekentalan cairan dari sampel medistran yang didapat yaitu 35139,17 x . Terdapat faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas yaitu tekanan, temperatur, kehadiran zat lain, ukuran dan berat molekul, bentuk molekul, kekuatan antar molekul, dan konsentrasi.2. Dari hasil percobaan, maka dapat diketahui pengaruh suhu terhadap kekentalan suatu cairan yaitu semakin tinggi suhu yang diberikan pada suatu cairan maka semakin berkurang kekentalan cairan tersebut, dan sebaliknya. Semakin rendah suhu maka nilai kekentalan suatu cairan akan menjadi besar.3. Dari hasil percobaan, maka dapat diketahui pengaruh kekentalan terhadap kecepatan yaitu semakin besar nilai kekentalan suatu cairan maka kecepatan dari zat alir tersebut akan semakin berkurang, dan sebaliknya. Semakin kecil nilai, kekentalan suatu cairan maka kecepatan dari zat alir tersebut akan semakin bertambah.

5.2 Saran1. Sebaiknya praktikan lebih teliti saat melihat waktu pada stopwatch.2. Sebaiknya praktikan lebih teliti saat melihat skala suhu pada termometer.3. Sebaiknya praktikan lebih berhati-hati saat membalikkan tabung viskositas.

DAFTAR PUSTAKA

Soedojo, Dr. 1990. Fisika Dasar. Yogyakarta : ANDI Halaman : 10 - 12http://kimiadisekitarkita.wordpress.com/2013/06/09/viskositas/ Diakses pada : 17 Juni 2014 Pukul : 10.00 WIBhttp://wiwitwidya27p.blogspot.com/2013/05/contoh-makalah-fisika-viskositas-teknik.htmlDiakses pada : 17 Juni 2014 Pukul : 10.13 WIB

Medan, 18 Juni 2014 Asisten, Praktikan,

WIDYA SUSANTI FAHRIZAL AHMAD

60

60

10

20

30

40

50

70

80

5 0

BIJIH BESI

Neraca analitik

Medistran