Laporan Fisika Dasar Viskositas Zat Cair

10
1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Viskositas adalah kekentalan suatu zat cair adalah salah satu sifat cairan yang menentukan besarnya perlawanan terhadap gaya gesar. Viskositas terjadi terutama karena adanya interaksi antara molekul-molekul cairan (Erizal, 2010). Viskositas merupakan ukuran gesekan dibagian dalam suatu fluida. Fluida sebenarnya terdiri atas beberapa lapisan., karena adanya viskositas diperlukan gaya untuk meluncurkan suatu lapisan fluida diatas fluida lainnya (Linda, 2008). Dalam fluida ternyata gaya yang dibutuhkan (F), sedangkan dengan luas fluida yang bersentuhan dengan setiap lempeng (A), dan dengan laju (V) dan berbanding tebalik dengan jarak antara lempeng (I). Besar gaya (F) yang diperlukan untuk menggerakkan suatu lapisan fluida dengan kelajuan tetap (V) untuk luas penampang keeping H adalah F-AV (Ghozian, 2008). 1.2 Maksud dan Tujuan Maksud dari praktikum fisika dasar tentang Visskositas Zat Cair ini adalah untuk menentukan viskositas zat cair berdasarkan hokum stokes. Tujuan dari praktikum fisika dasar tentang Visskositas Zat Cair ini adalah untuk menentukan koefisien dari madu, minyak goring, glyserin. 1.3 Waktu dan Tempat Praktikum fiska dasar tentang Viskositas Zat Cair ini dilaksanakan pada hari Selasa, tanggal 9 November 2010, pada pukul 08.50 sampai 10.30 WIB. Praktikum ini dilaksanakan dilaboratorium Hidro Boilogi, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Brawijaya Malang.

Transcript of Laporan Fisika Dasar Viskositas Zat Cair

Page 1: Laporan Fisika Dasar Viskositas Zat Cair

1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Viskositas adalah kekentalan suatu zat cair adalah salah satu sifat cairan yang

menentukan besarnya perlawanan terhadap gaya gesar. Viskositas terjadi terutama

karena adanya interaksi antara molekul-molekul cairan (Erizal, 2010).

Viskositas merupakan ukuran gesekan dibagian dalam suatu fluida. Fluida

sebenarnya terdiri atas beberapa lapisan., karena adanya viskositas diperlukan gaya

untuk meluncurkan suatu lapisan fluida diatas fluida lainnya (Linda, 2008).

Dalam fluida ternyata gaya yang dibutuhkan (F), sedangkan dengan luas fluida

yang bersentuhan dengan setiap lempeng (A), dan dengan laju (V) dan berbanding

tebalik dengan jarak antara lempeng (I). Besar gaya (F) yang diperlukan untuk

menggerakkan suatu lapisan fluida dengan kelajuan tetap (V) untuk luas penampang

keeping H adalah F-AV (Ghozian, 2008).

1.2 Maksud dan Tujuan

Maksud dari praktikum fisika dasar tentang Visskositas Zat Cair ini adalah untuk

menentukan viskositas zat cair berdasarkan hokum stokes.

Tujuan dari praktikum fisika dasar tentang Visskositas Zat Cair ini adalah untuk

menentukan koefisien dari madu, minyak goring, glyserin.

1.3 Waktu dan Tempat

Praktikum fiska dasar tentang Viskositas Zat Cair ini dilaksanakan pada hari Selasa,

tanggal 9 November 2010, pada pukul 08.50 sampai 10.30 WIB. Praktikum ini

dilaksanakan dilaboratorium Hidro Boilogi, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan,

Universitas Brawijaya Malang.

Page 2: Laporan Fisika Dasar Viskositas Zat Cair

2.TINJAUAN PUTAKA

2.1 Pengertian viskositas

Viskositas atau kekentalan suatu cairan adalah salah satu sifat cairan yang

menentukan besarnya perlawanan terhadap gaya geser. Viskositas terjadi terutama

karena adanya interaksi antara molekul-molekul caiarn (Erizal, 2010).

Viskositas merupakan ukuran gesekan dibagian dalam suatu fluida. Fluida

sebenarnya terdiri atas beberapa lapisan, karena adanya viskositas diperlukan gaya

untuk meluncurkan suatu lapisan fluida lainnya (Linda, 2008).

2.2 Pengertian Fluida

Fluida adalah zat yang berubah bentuk secara terus menerus bila terkena tegangan

geser suatu fluida adalah suatu zat yang mengembang hingga memenuhi bejana.

Fluida selalu mengalir bila dikenai bekas pengubah zat cair, fluida diartikan dengan

mempunyai volume tertentu tapi bentuk tertentu itu mengalir menyesuaikan dengan

bentuk wadah. Zat cair mempunyai volume tertentu (Streeter, 1996).

Dalam fluida ternyata gaya yang dibutuhkan (F), sebaliknya dengan luas fluida yang

bersentuhan dengan setiap lempeng (A), dan dengan laju (V) untuk luas penampang

keeping A adalah F.ZAV (Ghozian, 2008).

2.3 Hukum Poisseulle

Dalam persamaan poisseulle dinyatakan bahwa kerugian berbanding lurus dengan

viskositas sedangkan panjang satu debit berbanding terbalik dengan garis tengah

pangkat 4 yang telah ditentukan Q = µD4∆p (Streeter, 1980).

µ aµl

Volume yang mengalir melewati seluruh penampang lintang diperoleh dengan

mengintegralkan seluruh unsure antar r = 0 dan r = R.

q = π(P1 - P2)R

0 ∫R (R2 – r2) r dx = π R4 P1 – P2

2 nL P n L

Rumus ini pertama kali dirumuskan oleh Poisseulle dan dinamakan poisseulle

(Widawati, 2008).

Page 3: Laporan Fisika Dasar Viskositas Zat Cair

2.4 Hukum Stoke dan Kecepatan Terminal

Fs = Gπ2ru

Dengan menyatakan π koefisien relative bila terhadap fluida, persamaan tersebut

pertama kali dijabarkan oleh sir George Stokes tahun 1845 yang disebut hokum

stokes (Wikipedia, 2010).

Sebuah bola pada pemilik rapat massa P1 dan jari (r) dijatuhkan tanpa kecepatan

massa dari Pr dimana Pb 7 Pr, bola mula-mula mendapatkan kecepatan gravitasi.

Namun beberapa saat setelh bergerak cukup jauh bola akan bergerak (Budiarto,

2008).

Kecepatan terminal adalah kecepan konstan yang dialami oleh suatu objek yang

jatuh bebas karena pengamati gravitasi dan gaya hambatan udara, dimana disini

gaya teknik gravitasi (Fg)= gaya hambatan udara (Fd) (Wikipedia,2010)

2.5 Viskositas dalam Perikanan

Viskositas adalah perlawanan yang diadakan suatu zat cair (fluida) terhadap gerak

suatu lapisan (bagian) zat itu terhadap lapisan kain didalam zat aliran itu yang

disebut dengan adanya pergerakan antara bagian yang erat hubunganannya dengan

gerak ikan (Budiati, 1989).

Laut merupakan salah satu usaha perikanan dengan cara pengembangan daya

dalam contoh yang sudah mencapai teknologi tergantung volume viskositas (Sea

Rauming, 2010).

Sekitar 35% dari cangkang kering udang mengandung kitin,dan kitin udang dapat

dihasilkan sekitar 80% kitosan, kitosan telah banyak dimanfaatkan secara komersial

dalam industry pangan dan kosmetik (Rochima, 2010).

Ketika angin berhembus dilaut energy yang ditransfer dari angin kebatas

permukaan sebagian energy digunakan dalam pembentukan gravitasi permukaan

yang membentuk pergerakan dari yang kecil ataupun perambatan gelombang

sehingga membentuk arus laut (Supangat, 2003).

Page 4: Laporan Fisika Dasar Viskositas Zat Cair

3. METODOLOGI

3.1 Alat dan Fungsi

Alat – alat yang digunakan dalam Praktikum Viskosita zat cair diantaranya :

• Mikrosmeter skrup : untuk mengukur diameter bola besi

• Jangka sorong : untuk mengukur diameter gelas ukur

• Gelas ukur 1000 ml : sebagai wadah masing – masing zat cair(madu,

minyak goring, dan glyserin)

• Stotwach : untuk mengukur waktu pada jarak 20cm dan

30cm saat bola besi dijatuhkan

• Bola besi : sebagai pengukur viskositas zat cair

• Magnet : untuk membantu mengambil bola besi yang telah

dimasukkan kedalam gelas ukur

• Timbangan digital : untuk menimbang massa bola besi dengan

ketelitian 10-2

• Meteran : untuk mengukur jarak 20cm dan 30cm

• Tali : untuk mengambil magnet

• Karet : untuk menandai jarak 20cm dan 30cm pada gelas

ukur

• Nampan : untuk tempat alat-alat yang digunakan

3.2 Bahan dan Fungsi

Bahan- bahan yang digunakan dalam praktikum tentang viskositas zat cair ini

diantaranya :

• Madu : sebagai yang diukur fiskositas zat cairnya

• Minyak goring : sebagai yang diukur fiskositas zat cairnya

• Glyserin : sebagai yang diukur fiskositas zat cairnya

• Tissue : untuk membersihkan alat yang telah digunakan

Page 5: Laporan Fisika Dasar Viskositas Zat Cair

3.3 Skema Kerja

Disiapkan alat dan bahan

Dimasukkan madu, minyak goring, glyserin masing-masing

kedalam gelas ukur 1000ml

Diukur diameter gelas ukur dengan

jangka sorong

Diukur diameter bola besi dengan mikrometer

Ditimbang massa bola besi dengan timbangan digital dengan ketelitian 10-2

Diukur jarak 20cm dan 30cm pada gelas ukur kemudian ditandai

dengan karet

Dijatuhkan masing-masing bola kedalam gelas ukur yang isi madu, minyak goring, dan

glyserin

Diambil bola dengan magnet dengan menempelkan magnet dari luar gelas ukur dengan memiringkan gelas ukur atau memasukkan magnet yang sudah

ditali kedalam larutan

Hasil

Dihitung waktu dengan menggunakan stopwach

Page 6: Laporan Fisika Dasar Viskositas Zat Cair

4. PEMBAHASAN

4.1 Data Pengamatan

4.2 Data Perhitungan

Vg = h (1+2,4 (r/R)) n = 2.r2.g (Pb - Po)

t 9 Vg

1. Madu

• Vg = 20 (1+2,4 (0,417/6,68)) = 22,22 (1,145) = 25,44 m/s

0,9

• Vg = 30 (1+2,4 (0,417/6,68)) = 27,27 (1,145) = 31,23 m/s

1,1

• n = 2 (0,417)2.10 (7,78 - 0,9) = 23,23 = 0,10 = 1.10-1 poise

9 (25,44) 220,96

• n = 2 (0,417)2.10 (7,78 - 0,9) = 23,23 = 0,08 = 8.10-2 poise

9 (31,23) 281,07

No Unit Massa Jarak(cm) jari-jari jari-jari Waktu Massa Vg n Jenis bola(r) gelas(R) (t) bola 1 Madu 0,9 gram 20 0,417cm 6,68cm 0,9 s 0,41 gr 25,44 0,1 0,9 gram 30 0,417cm 6,68cm 1,1 s 0,41 gr 31,23 0,08 2 Minyak 0,9 gram 20 0,416cm 6,68cm 0,3 s 0,42 gr 76,6 0,03 goreng 0,9 gram 30 0,416cm 6,68cm 0,4 s 0,42 gr 86,18 0,029 3 Glyserin 1,3 gram 20 0,438cm 6,68cm 0,8 s 0,41 gr 28,92 0,095 1,3 gram 30 0,438cm 6,68cm 1,0 s 0,41 gr 34,71 0,079

Page 7: Laporan Fisika Dasar Viskositas Zat Cair

2. Minyak goreng

• Vg = 20 (1+2,4 (0,416/6,68)) = 66,67 (1,149) = 76,6 m/s

0,3

• Vg = 30 (1+2,4 (0,416/6,68)) = 75 (1,149) = 86,18 m/s

0,4

• n = 2 (0,416)2.10 (7,78 - 0,9) = 23,23 = 0,03 = 3.10-2 poise

9 (76,6) 689,4

• n = 2 (0,416)2.10 (7,78 - 0,9) = 23,23 = 0,29 = 2,9.10-2 poise

9 (86,18) 775,62

3. Glyserin

• Vg = 20 (1+2,4 (0,438/6,68)) = 25(1,157) = 28,92 m/s

0,8

• Vg = 30 (1+2,4 (0,438/6,68)) = 30 (1,157) = 37,71 m/s

1

• n = 2 (0,438)2.10 (7,78 – 1,3) = 24,86= 0,095 = 9,5.10-2 poise

9 (28,92) 260,28

• n = 2 (0,438)2.10 (7,78 – 1,3) = 24,86 = 0,079 = 7,9.10-2 poise

9 (34,71) 312,39

4.3 Analisa Prosedur

Pertama alat disiapkaan separti micrometer skrup yang digunakan untuk

mengukur diameter bola besi, jangka sorong untuk mengukur diameter gelas ukur,

gelas ukur 1000ml sebagai wadah masing –masing zat, stopwatch untuk mengukur

waktu, bola besi sebagai parameter viskositas, magnet untuk membantu mengambil

bola besi yang telah dicelupkan, timbangan digital untuk menimbang massa bola besi

dengan ketelitian 10-2 , meteran untuk mengukur jarak 20cm dan 30cm, tali untuk

mengikat magnet, karet untuk menandai jarak 20cm dan 30cm pada gelas ukur,

nampan sebagai tempat alat yang digunakan. Dan bahan – bahannya seperti madu,

minyak goreng, dan glyserin sebagai yang diukur koefisian zat cairnya, tissue untuk

membersihkan alat –alat yang telah digunakan dalam praktikum.

Page 8: Laporan Fisika Dasar Viskositas Zat Cair

Kemudian madu, minyak goreng, dan glyserin masing –masing dimasukkan

kedalam gelas ukur 1000ml, lalu gelas ukur diukur diameternya dengan

menggunakan jangka sorong, serta bola besi diukur diameternya dengan micrometer,

dan ditimbang massa bola besi dengan timbangan digital dengan ketelitian 10-2.

Gelas ukur diukur jarak 20cm dan 30cm dengan menggunakan meteran lalu

diberitanda dengan karet antara jarak 20cm dan 30cm.

Lalu masing – masing bola yang telah ditimbang dimasukkan kedalam gelas ukur

yang berisi bahan yang berbeda – beda dan dihitung masing – masing dengan jarak

20cm dan 30cm dengan menggunakan stopwatch, kemudian bola besi diambil

dengan menggunakan magnet yang diikat tali, lalu diangkat dan dibersihkan dengan

tissue, dicatat hasil pengamatan.

4.4 Analisa Hasil

Dari data pengamatan pada praktikum viskositas zat cair didapatkan madu

dengan massa jenis 7,78 gram pada jarak 20 cm didapatkan waktu (t) = 0,9 s .dan

pada jarak 30cm didapatkan waktu (t) = 1,1 s dan massa bola yang ditimbang 0,41 gr

dan jari – jari bola dan gelas diperoleh 0,417 dan 6,68 cm sehingga didapatkan

kecepatan terminal dan viskositas pada jarak 20cm adalah Vg = 25,44 dan n = 0,1,

serta pada jarak 30cm adalah Vg = 31,23 dan n = 0,08.

Pada minyak dengan massa jenis 7,78 gram pada jarak 20cm didapatkan waktu

(t) = 0,3 s, pada jarak 30cm didapatkan (t) = 0,4 s, serta massa bola yang ditimbang

0,42 gr dan jari – jari bola dan gelas diperoleh 0,417 dan 6,68 cm sehingga

didapatkan kecepatan terminal (Vg) dan viskositas (n) pada jarak 20 cm adalah Vg =

76,6 dan n = 0,03. Serta pada jarak 30cm adalah Vg = 86,18 dan n = 0,029

Pada glyserin dengan massa jenis (Pb)= 7,78 gram pada jarak 20cm didapatkan

waktu (t)= 0,8 s pada jarak 30cm didapatkan waktu (t)=1 s serta massa bola yang

ditimbang 0,419 dan jari-jari bola dan gelas ukur diperoleh 0,438 dan 6,68 cm

sehingga didapatkan kesimpulan kecepatan terminal (Vg) dan viskositas (n) pada

jarak 20cm adalah Vg= 28,92 dan n = 0,095, serta pada jarak 30cm adalah Vg=

34,71 dan n=0,0079.

Page 9: Laporan Fisika Dasar Viskositas Zat Cair

5. PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari hasil praktikum tentang viskositas zat cair dapat disimpulkan bahwa :

• Viskositas zat cair adalah salah satu fungsi cairan yang menentukan

besarmya perlawanan terhadap gaya reser

• Viskositas dilambangkan dengan n

• Viskositas mempunyai rumus n = 2.r2.g (Pb - Po)

9.Vg

• Rumus poisseulle V = n. j2 (P1 – P2)

8.nl

• Rumus hokum stokes adalah

F = n AV= AnV = knV

• Hasil perhitungan :

• Madu : h=20cm Vg=25,44 m/s n= 0,1 poise

h=30cm Vg=31,23 m/s n= 0,08 poise

• Glyserin : h=20cm Vg=28,92 m/s n= 0,095 poise

h=30cm Vg=37,71 m/s n= 0,079 poise

• Minyak : h=20cm Vg=76,6 m/s n= 0,03 poise

h=30cm Vg=86,18 m/s n= 0,029 poise

• Zat yang paling kental adalah madu karena kecepatan terminal dan

viskositas pada madu, Vg=25,44 dan n=0,1 poise , serta Vg=31,23 m/s dan

n=0,08 poise pada 30cm data yang paling besar viskositasnya adalah madu.

5.2 Saran

Untuk para asisten agar lebih tegas dan sabar dalam menjelaskan materi

praktikum. Dan diusahakan dalam praktikum berlangsung suasana kondusif agar

praktikum dapat mengerjakan praktikum dengan kondisi tenang dan teliti.

Page 10: Laporan Fisika Dasar Viskositas Zat Cair

DAFTAR PUSTAKA

Budiarto anwar, 2008. Metode penentuan koefisien kekentalan zat cairdengan

menggunakan rekresi linier hokum stokes. Diakses pada

tanggal 11 November 2010, pada pukul 20.00 WIB

Budiati, 1989. Contoh viskositas dalam perikanan. Diakses pada tanggal 11

November 2010, pada pukul 20.00 WIB

Erizal, 2010. Web.ipb.ac.id/erizal/mefklud/modul.ipb. diakses pada tanggal 10

November 2010, pada pukul 21.00 WIB

Ghozian, 2008. http://www.geofacts.co.cc/2008/10/laporan viskositas.html. diakses

pada tanggal 10 November 2010,pada pukul 20.00 WIB

Roshima, 2010. http://resuvrces.unpud.ac.id/uapod-content/karakteristik kritin.pdf/

diakses pada tanggal 10 November 2010, pada pukul

14.55 WIB

Streeter, 1996. Mekanika fluida, Erlangga. Jakarta

Widawati dan Linda, 2008.PEMODALAN MATEMATIKA UNTUK JAM AIR JENIS

POLYUASCULAR CLEPSYDRA DENGAN KASUS

VISKOSITY DOMINTED. Diakses pada tanggal 10

November 2010, pada pukul 20.30 WIB

Wikipedia, 2010. Pengertian fluida. Diakses pada tanggal 11 November 2010, pada

pukul 20.00 WIB

Wikipedia, 2010. Hokum stokes dan kecepatan terminal .diakses pada tanggal 11

November 2010, pada pukul 20.30 WIB