Judul :METODE PENENTUAN KOEFISIEN KEKENTALAN ZAT CAIR DENGAN MENGGUNAKAN REGRESI LINIER HUKUM STOKES

Tujuan : Untuk mengetahui nilai viskositas air, minyak goreng, olie serta untuk mengetahui pengaruh suhu terhadap nilai viskositas masing-masing

Metode : Bola Jatuh

Pendahuluan

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui berapa koefisien kekentalan suatu fluida yang diukur dengan menggunakan regresi linier Hukum Stokes. Sehingga data tersebut dapat digunakan sebagai bahan perbandingan untuk menentukan koefisien kekentalan zat cair yang biasa digunakan dalam dunia otomotif. Fluida yang digunakan adalah air, minyak goreng, dan olie, masing-masing pada suhu yang berbeda 270C dan 900C. Nilai viskositas masing-masing akan berkurang jika suhu cairan dinaikkan.

Landasan Teori

Viskositas dapat dianggap sebagai gerakan di bagian dalam suatu fluida (Sears & Zemansky, 1982). Gaya yang bekerja pada bola jatuh dapat digambarkan sebagai berikut :

Keterangan :

mg = gaya berat

FA = gaya archimedes (gaya angkat)

FS = gaya Stokes (gaya gesek)

Khusus untuk benda berbentuk bola, gaya gesekan fluida secara empiris dirumuskan sebagai Persamaan (1) (Sears, 1984).

FS = 6πηrν....................(1) disebut Hukum Stokes

Keterangan :

η = koefisien kekentalan

r = jari-jari bola (kelereng)

ν = kecepatan bola terhadap fluida

Syarat-syarat dalam melakukan eksperimen ini :

1. Ruang tempat fluida jauh lebih luas dibanding ukuran bola2. Tidak terjadi aliran turbulen dalam fluida3. Kecepatan ν tidak terlalu besar sehingga aliran fluida masih bersifat laminer

Jika saat kecepatan terminal telah tercapai, pada Gambar 1 berlaku prinsip Newton tentang GLB, yaitu persamaan :

FA + FS = W......................(2)

Nantinya akan diperoleh dari berbagai penurunan rumus yaitu persamaan (k) sebagai kemiringan grafik (slope) dalam grafik hubungan (d-t). Persamaannya yaitu :

Dengan mengukur kecepatan akhir bola yang radius dan rapat massa telah diketahui, maka viskositas fluida dapat ditentukan, yaitu dengan persamaan :

Satuannya yaitu cgs (dyne det cm-2) biasa disebut poise. Beberapa nilai viskositas bahan ditunjukkan pada Tabel 1.

Regresi linier untuk menyatakan hubungan fungsional antara dua variabel yaitu variabel terikat dan variabel bebas.

Cara Penelitian

Menukur T fluida Menghitung ρ bola Menyiapkan tabung gelas yang berisi fluida + karet (lihat gambar 2) Mengukur jarak antara 2 gelang sebagai d1 Menjatuhkan kelereng tanpa kec. Awal Menghitung t untuk menempuh jarad d Mengubah-ubah d

Diperoleh dubungan d dan t sebagai berikut :

Kemudian dibuat grafik dan mendapatkan hasil sebagai berikut :

Dari grafik tersebut tentu saja dapat menentukan viskositas (η) dari persamaan (3).

Hasil Peneltian dan Pembahasan

Viskositas masing-masing bahan pada suhu 270C dan 900C adalah sebagai berikut :

Viskositas Air

Viskositas Minyak Goreng

Viskositas Olie

Kesimpulan

1. Diperoleh viskositas masing-masing :

2. Viskositas air, minyak goreng dan olie dipengaruhi oleh perubahan suhu.