TEGANGAN PERMUKAAN
Laporan Praktikum
Diajukan untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Respirasi (FISIKA MEDIK)
Oleh :
1. Elvi Mursida Halim (51)2. Nurani Nurhasanah (52)3. Febriani Ekkowati (53)
4. Dini Fitriani (54)5. Ari Christian Kusumah (55)
6. Febi Yulianti (56)7. Ressa Adriyani Utami (57)8. Firda Amaliya Sofyan (58)
9. Dhyta Pramastuti (59)10. Dian Anggreini (60)
11. Nisa Sofia (61)12. Agni Laili Perdani (62)
13. Anggita Nurul Asyikin (63)14. Zuliana (64)
15. Susi Nurbaeti (65)16. Resi Putri Naulia (66)
17. Indah Budiarti (67)18. Riama Yanti (68)
19. Nurulita Istiqomah (69)20. Malianti Silalahi (70)21. Switta Widiati (71)
22. Putu Cintia Windan Sari (72)23. Alien Legina Noercitra (73)
24. Novi Tasyriani (74)25. Astri Saefani (75)
Fakultas Ilmu Keperawatan
UNIVERSITAS PADJAJARAN
ABSTRAK
Tegangan permukaan adalah gaya yang diakibatkan oleh suatu benda yang
bekerja pada permukaan zat cair setiap panjang permukaan yang menyentuh benda
itu. Apabila F = gaya (newton) dan L = panjang (m), tegangan-permukaan (S) dapat
ditulis sebagai
S = F/L.
Dalam peristiwa sehari-hari dapat diamati seperti
⊲ serangga dapat berjalan diatas permukaan air
⊲ jarum atau silet dapat diletakkan di atas permukaan air dengan
hati-hati
⊲ kecenderungan tetes air berbentuk bola, dsb
Fenomena ini menunjukkan permukaan air mempunyai semacam stress tekan
atau tegang muka zat cair. Secara sederhana gaya permukaan zat cair dapat
dinyatakan sebagai gaya per satuan panjang.
Tegangan permukaan diakibatkan oleh gaya kohesif antara molekul cairan. Molekul
di permukaan tidak mempunyai atom tetangga di bagian atasnya, sehingga mereka
akan berikatan lebih kuat dengan atom tetangga yang ada di disampingnya.
Peningkatan gaya tarik menarik dipermukaan ini disebut tegangan permukaan.Lapisan
pada permukaan ini yang membuat objek lebih sulit digerakan melewati suatu
permukaan dibanding jika objek tersebut telah tenggelam seutuhnya.
2
Tegangan permukaan biasanya diukur dalam dyne/cm, untuk memecahkan lapisan
sepanjang cm diperlukan gaya beberapa dyne. Air yang bersuhu 20o C mempunya
tegangan permukaan 72,8 dyne/cm, 22,3 dyne/cm untuk etil-alkohol dan 465 dyne/cm
untuk air raksa.
Tegangan Permukaan pada gelembung Tegangan permukaan air menyediakan yang
diperlukan tegangan dinding untuk membentuk formasi gelembung
dengan air. Kecenderungan untuk meminimalkan tegangan dinding menarik
gelembung ke bentuk bola (Hk.Laplace). Beda tegangan antara luar dan dalam
gelembung tergantung tegangan permukaan dan jari-jari gelembung. Hubungannya
dapat diperoleh dengan menggambarkan gelembung sebagai dua belahan bola yang
tekanan internal yang menekan belahan bola dilawan oleh tegangan pemukaan yang
bekerja di sekeliling lingkaran. Untuk sebuah gelembung dengan dua permukaan yang
mempunyai tegangan, hubungan tekanannya adalah:
Pо-Pi=4T r
3
DAFTAR ISI
Abstrak………………………………………………………………………………..2
Daftar Isi………………………………………………………………………….......4
Isi Laporan
1. Tujuan Percobaaan…………………………………………………………..5
2. Alat
Percobaan……………………………………………………………….5
3. Tinjauan Pustaka…………………………………………………………….5
4. Data Hasil Percobaan……………………………………………………….14
5. Prosedur
Percobaan……………………………………………………...…14
6. Penghitungan dan Pembahasan……………………………………………..14
7. Tugas Akhir…………………….…………………………………………..18
8. Analisis……………………………………….…………………………….21
9. Kesimpulan…………………………………………………………..……...21
Daftar Pustaka………………………………………………………………………23
4
ISI LAPORAN
1. Tujuan Percobaan
Menentukan tegangan permukaan berdasarkan adanya gaya tarik ke
bawah yang dialami oleh sebuah cincin jika dikeluarkan dari zat cair
2. Alat-alat Percobaan
a. Neraca Pegas
b. Statif
c. Cincin alumunium
d. Silinder takaran
e. Dua buah gelas piala (besar dan kecil)
f. Pipet penghisap 0.1 ml
g. Batang Pengaduk
3. Tinjauan Pustaka
Setiap molekul yang ada pada zat cair satu sama lain saling
berinteraksi berupa adanya gaya tarik antar molekul. Bila molekul
digambarkan sebagai bola yang dikelilingi oleh molekul disekitarnya maka
molekul tersebut akan mengalami tarikan dari molekul yang berada
disekelilingnya.
Pada daerah perbatasan zat cair, resultan gaya tarik diatas tidak sama
dengan nol. Untuk kondisi zat cair berbatasan dengan uap (permukaan zat
cair), resultan gaya-gaya diatas mengarah ke bawah. Vector gaya yang
mengarah ke bawah ini dikenal sebagai gaya permukaan atau lebih dikenal
sebagai Tegangan Permukaan. Jadi moleku-molekul yang berada di lapisan
permukaan memilki energi permukaan dengan dimensi energi persatuan
panjang.
Bila kita letakan (tidak ditenggelamkan) sebuah cincin halus yang
panjangnya L diatas permukaan suatu zat cair sehingga seluruh permukaanya
5
berinteraksi dengan cairan, maka pada kawat tersebut terbentuk selaput
dengan gaya adhesi. Bila kawat diangkat ke atas sejauh ∆S maka luas
permukaan cairan A yang terangkat adalah :
A=2L∆S……………………………………………………………………….1
Bila tegangan permukaan adalah γ,maka usaha cairan untuk mempertahankan
keadaan awalnya terhadap pertambahan jarak ΔS adalah :
Wa=γ.A………………………………………………………………………..2
Dan usaha mekanis yang dilakukan untuk mengangkat lapisan cairan :
Wm=F.∆S……………………………………………………………………3
Dimana F= gaya yang diperlukan untuk memindahkan kawat.
Dari persamaan 1, 2, dan 3 diperoleh rumus tegangan permukaan :
γ=F/2L……………………………………………………………………….4
γ=F/4пR……………………………………………………………………..5
Tegangan permukaan cairan (γ) adalah kerja yang dilakukan untuk
memperluas permukaan cairan dalam satuan luas.
Tegangan permukaan cairan dapat diukur dengan cara:
1. cara drop out
2. cara buble pressure
3. tensiometer
4. cara capilary rise
1. Metode Drop Out Drop yang menggantung dari tip (buihan clinging)
memanjang ketika tumbuh lebuh besar karena variasi tekanan hidrostatis ∆P
kadang – kadang bisa diperhatikan dibandingkan dengan yang diberikan oleh
kurvatur pada apeks.seperti dalam kasus meniscus, adalah mudah menuliskan
persamaan :
W = γ / dx atau W = γ dA
6
dalam bentuk persamaan
γ = -Δρgb² =-Δρgde² = -Δρgde²……………………………………………….1 ß ß(de/b)² H
Dimana dalam kasus sekarang , parameter B tanpa dimensi adalah negatif.
Pada umumnya tidak mudah untuk mengukur B secara langsung , tetapi
sebagai bentuk variabel yang menentukan itu berhubungan dengan yang lain
yang penentuannya leb mudah.
Dalam kasus pendant drop, Andreas dkk…, merasakan bahwa kuantitas
dependen bentuk yang paling mudah diukur adalah S= ds/de , seperti
ditunjukkan oleh gambar berikut ini:
Gambar I
de adalah diameter ekuatorial dan ds adalah diameter yang diukur pada jarak
de dari dasar drop. Parameter ukuran yang sulit diukur b dalam persamaan
diatas dikombinasikan dengan B menentukan kuantitas rapinya :
H = - β (de / b)2
Dengan demikian :
7
γ = -Δρgb² =-Δρgde² = -Δρgde²……………………………………………….2 ß ß(de/b)² H
Hubungan antara kuantitas bentuk dependen H dan kuantitas S bentuk
dependen yang bisa diukur secara eksperimen kemudian ditentukan secara
empiris, dengan memakai beberapa tetes air pendant. Serangkaian nilai 1/H
terhadap nilai S yang cukup akurat telah diperoleh oleh Neiderhauser dan
Bartell. Ini diperoleh oleh suatu prosedur integrasi numerik dengan memakai
tabel Bashfort dan Adams dan yang didasarkan pada persamaan (1). Beberapa
tabel pelengkap jenis Bashfort dan Adams juga dihitung, dan hasilnya untuk
β=-0,45 telah ditabulasikan dalam tabel 1.1. Nilai 1/Hnya sebagai fungsi S =
ds / de . peneliti menunjukkan bahwa untuk alasan – alasan praktis, ukuran tip
(puncak) akan sedemikian dimana r/a adalah sekitar 0,5 atau kurang.
Andreas dkk, telah mengukur variasi dengan waktu tensi permukaan larutan
sodium stearat, dan urutan khusus bentuk tetesan sebagai larutan yang tua
ditunjukkan dalam gambar berikut ini:
8
Metode Pendant drop adalah metode yang sangat luas dipakai, yang hanya
membutuhkan sejumlah kecil cairan dan bisa dipakai kesituasi pengukuran
yang sulit secara eksperimenpada suhu tinggi ataupun dengan bahan reaktif.
Dengan peralatan optik yang baik, itu baik untuk persepuluhan persen.
2. Metode Buble
Kasus sesile drop dan buble drop adalah simetris , seperti yang digambarkan
pada gambar (1), tetapi pemakaian yang pertama adalah lebih umum dalam
penentuan tensi permukaan, dan pembahasan sekarang berada pada istilah
tersebut. Portee dengan memakai tabel bashfortdan Adams, telah membuat
perhitungan perbedaan Δ antara h 2 /2r 2 , dimana r adalah radius ekuatorial dan h
menunjukkan jarak dari apeks kebidang ekuatorial.
Variasi Δ dengan h/r bisa disesuaikan secara akuratdengan memakai persamaan
empiris :
Δ = 0,3047 (h3/r3) (1 - 4h2/r2) …………………
……………………………………………(3)
Wheeler dan kawan – kawannya memberikan beberapa detail eksperimen dan
diskusi berikutnya. Metode ini dikatakan sebaik 0,2 %.
Pemakaian persamaan (3) memang membutuhkan drop yang sangat besar dan
tidak memberikan cek internal terhadap kemungkinan iregularitas kontur drop
karena, katakanlah pembahasan yang tidak teratur yang mengakibatkan menjadi
bukan figur revolusi. Prosedur alternatif telah diusulkan oleh Smolders dan
Dyufis. Dari defenisi persamaan berikutnya adalah :
Sekarang , walaupun b sulit ditentukan, tabel Bashfort dan Adams memberikan
(Xc/b) sebagai fungsi dari β dimana Xc adalah radius ekuatorial, sehingga
persamaan (4) dapat ditulis :
γ = -Δρgb² ……………………..………………………………………….4 ß
karena Xc bisa ditentukan cukup akurat, masalah menurun kepenentuan β , dan ini
γ = Δρg Xc ² Xc = F (ß)…………………………………….5
9
[F(ß)]² b
dilakukan dengan membandingkan profil drop dengan serangkaian profil untuk
beberapa nilai β, f(β) dibaca dari tabel yang sama, dan γ dihitung dari persamaan
(5). Keakuratan 0,1% diklaim.
Sebagai contoh dari aplikasinya, metode dipakai oleh nutting dan Long untuk
mengikuti variasi dengan waktu tensi permukaan sodium laurate. Metode ini juga
telah dinyatakan penting untuk pengukuran tensi permukaan logam lebur. Itu telah
dipakai juga dalam penentuan tenci interfacial elektrolit mercuri encer.
Kasus dari drop yang sangat besar dan buble adalah mudah karena hanya satu
radius kurvatur (yang dalam bidang gambar) yang dipertimbangkan. Persamaan
ini dapat ditulis menjadi :
Dimana h menunjukkan jarak dari apeks ke bidang ekuatorial, kemudian pada
y =h, ρ = ∞, dan persamaan (7) menjadi
Selanjutnya, pada y=0, ρ = ∞, yang dari situlah yang berikutnya dimana
h2/a2=1 atau h=a.
10
Hasil yang sangat sederhana ini adalah terlepas dari nilai sudut kontak karena
konfigurasi yang dilibatkan adalah hanya antara bidang ekuatorial dan apeks.
A. Tegangan permukaan menyebabkan Pertambahan Tekanan Didalam
gelombang atau Tetesan Zat Cair.
Tegangan permukaan menyebabkan suatu perbedaan tekanan antara
gelembung sabun atau tetesan zat cair bagian dalam dan bagian luar. Suatu
gelembung sabun terdiri permukaan film berbentuk bola yang sangat rapat.
Dengan suatu lapisan tipis dan diantara zat cair. Tegangan permukaan
menyebabkan film cenderung untuk melakukan pengusutan, tetapi
sebagaimana gelembung menyusut, sebegitu juga ia menekan udara didalam,
menambah tekanan bagian dalam , ke titik yang mencegah pengusutan lebih
lanjut. Kita dapat memperoleh hubungan antara tekanan jari – jari gelembung.
Pertama kita perkirakan bahwa disini todak ada tekanan eksternal ( luar ).
Selanjutnya kita mempertimbangkan pusat ekuilibirium pada satuh paruh
gelembung sabun tersebut. Pada permukaan dimana paroh ini bergabung
dengan paroh atas, membentuk dua tindakan , yang atas menekan tegangan
permukaan dan yang bawah menekanuntuk mendukung udara didalam paroh
atas. Jika radius (jari-jari) dari permukaan berbentuk bola adalah R, bundaran
pada lingkaran sepanjang tegangan permukaan adalah 2µR (perkiraan bahwa
ketebalan gelembung sangatlah kecil, kita mengabaikan perbedaan antara jari-
jari inner atau outer). Jumlah tekanan pada tegangan permukaan untuk masing
– masing permukaan (inner dan outer) adalah γ = 2 µ R, sehingga jumlah
tekanan dari tegangan permukaan adalah (2 γ) (2 µ R). tekanan ke udara
11
adalah tekanan pada waktu ρ pada bidang µR2 pada lingkaran. Untuk
menghasilkan tekanan ini menjadi nol, kita harus membuat :
(2 γ 2 µ R) = ρ( µR²) atau
ρ=4µ/R………………………………………………………………….(1)
Sekarang tekanan luar dari gelembung secara umum adalah nol. Tetapi dari
permulaan kita dapat melihat bahwa persamaan (1) memberikan perbedaan
antara tekanan didalam dan diluar. Jika tekanan diluar adalah ρa maka :
ρ - ρa = γ 4/R(gelembung sabun)……………………………….……..(2)
Untuk suatu tetesan zat cair, yang hanya mempunyai satu permukaan film,
perbedaan antara tekanan dari zat cair dan udara luar adalah paroh yang untuk
gelembung sabun.
ρ – ρa = 2γ/R(tetasan zat cair)………………..………………………..(3)
Maka sejauh inilah yang sudah kita bicarakan tentang permukaan film pada
batasan antara cairan dan gas. Pengaruh tegangan permukaan tambahan terjadi
ketika film yang seperti itu bertemudengan permukaan yang padat, seperti
didinding dari suatu tampungan.
B.Mekanisme Cairan
Angka – angka percobaan dari tegangan permukaan Cairan yang berhubungan
ke airTemperatur (o C ) Tegangan Permukaan
(m N/m atau dyne/cm)
Benzena 20 28.9 Karbon Tetraklorida 20 26.8 Etanol 20 22.3 Gliserin 20 63.1 Air raksa 20 465.0 Minyak zaitun 20 32.0 Sabun cair 20 25.0 Air 0 75.6 Air 20 72.8 Air 60 66.2 Air 100 58.9
12
Oksigen -193 15.7 Neon -247 5.15 Helium -269 0.12
Tekanan permukaan tersebut pada ciran khusus biasanya berkurang
sebagaimana temperatur bertambah, tabel memperlihatkan keuntungan ini pada
air. Sebagaimana temperatur bertambah dan molekul zat lain berpindah dengan
lebih cepat, interaksi antara mendapat pengaruh yang mengurangi mosi
merekadan mengurangi tegangan permukaan.
Untuk mencuci pakaian sampai bersih, air harus ditekankan sampai lubang –
lubang yang sangat kecil diantara serat. Hal ini membutuhkan pertambahan
bidang permukaan air, yang menjadi sulit dilakukan karena tegangan
permukaan. Pekerjaan ini bisa dilakukan karena tegangan permukaan. Pekerjaan
ini bisa dilakukan lebih mudah dengan menurunkan nilai dari γ. Karena airyang
sangat panas (γ = 58,9mN/m pada 100o C) lebih baik untuk pencucian dari pada
air suam kuku (γ=72,8mN/m pada 20 oC) dan air busa (γ=25,0 mN/m pada
30oC) masih lebih baik.
Salah satu factor yang mempengaruhi besarnya tegangan permukaan
adalah massa jenis/ densitas (D), semakin besar densitas berarti semakin rapat
muatan – muatan atau partikel-partiekl dari cairan tersebut. Kerapatan partikel
ini menyebabkan makin besarnya gaya yang diperlukan untuk memecahkan
permukaan cairan tersebut. Hal ini karena partikel yang rapat mempunyai gaya
tarik menarik antar partikel yang kuat. Sebaliknya caiarn yang mempunyai
densitas kecil akan mempunyai tegangan permukaan yang kecil pula. Selain
factor densitas, tegangan permukaan juga ditentan oleh kepolaran dari zat cair
tersebut. Semakin polar zat tersebut, maka gaya tarik menarik antar muatannya
makin kuat, akibatnya untuk memecahkan permukaannya diperlukan gaya yang
lebih besar. Pada campuran yang saling melarut, tegangan permukaan
dipengaruhi oleh komposisi masing-masing zat. Air murni akan mempunyai
tegangan yang tinggi, sebab bersifat polar.
Selain dipengaruhi oleh factor di atas, besarnya tegangan permukaan
juga dipengaruhi oleh suhu, semakin besar suhu, semakin renggang jarak antarb
rtikelnya dan akibat nya tegangan permukaannya turun, walaupun tidak dibahas
dalam percobaan.
13
Pokok-pokok penting :
1. Besarnya tegangan permukaan , dipengaruhi oleh besarnya interaksi
partikel – pertikel yang menyusun zat cair
2. Semakin polar suatu cairan maka intraksi antar partikel makin kuat,
sehingga tegangan permukaannya makin besar
3. Semakin besar densitas nya, maka massa zat yang ada pada volume
tertentu akn makin besar dan interaksi antar partikelnya pun makin besar
sehingga tegangan permukaannya semakin besar
4. Pengaruh kepolaran lebih besar daripada pengaruh densitas, hal ini
karena gaya tarik- menairik antar partikel yang polar ( gaya listrik ) jauh lebih
besar daripada gaya tarik- menarik antar partikel ( gaya van der walls )
4. Data Hasil Percobaan
Tabel data gaya hasil percobaan
konsentrasi F1 (dyne) F2 (dyne) F3 (dyne) F4 (dyne) F5 (dyne)
0 1 1 1 1 1
10 1 1,5 1 1 1
20 1 1 1 1,5 1
30 2 1,5 1,5 1 1
Tabel data jari-jari hasil pengukuran
Pengukuran R
1 2,92 cm
2 2.94 cm
3 2.93 cm
5. Prosedur Percobaan
Gantungkan cincin pada neraca pegas dan catatlah beratnya sebagai
kondisi awal
14
Sentuhkan cincin dalam gelas piala pada permukaan air ( jangan
sampai tenggelam). Kemudian secara perlahan gelas piala diturunkan
ke bawah. Pada saat selaput air hamper pecah, catatlah skala pada
neraca pegas. Ulangi percobaan sebanyak 5 kali.
Lakukan percobaan pada nomor 2 untuk larutan sabun dengan 3
konsentarasi yang berbeda.
Ukurlah jari-jari cincin sebanyak 3 kali.
6. Penghitungan dan Pembahasan
Pada praktikum ini kami menghitung tegangan permukaan pada air
dengan memberikan konsentrasi air sabun pada konsentrasi yang berbeda.
Di bawah ini adalah perhitungan dari data yang diperoleh pada percobaan.
Rumus : γ=F/4пR
Tegangan permukaan dengan konsentrasi air sabun 0 ml dan 10 ml
γ=F/4пR
r=2,92
γ1= 1 =0,027266 4.3,14.2,92γ2= 1 =0,027266 4.3,14.2,92γ3= 1 =0,027266 4.3,14.2,92
γ4= 1 =0,027266 4.3,14.2,92
γ5= 1 =0,027266 4.3,14.2,92
γrata-rata=0,02766
γ=F/4пR
r=2,94
γ1= 1 =0,027080 4.3,14.2,94γ2= 1 =0,027080 4.3,14.2,94γ3= 1 =0,027080
15
4.3,14.2,94
γ4= 1 =0,027080 4.3,14.2,94
γ5= 1 =0,027080 4.3,14.2,94
γrata-rata=0.027080
γ=F/4пR
r=2,93
γ1= 1 =0,027173 4.3,14.2,93γ2= 1 =0,027173 4.3,14.2,93
γ3= 1 =0,027173 4.3,14.2,93
γ4= 1 =0,027173 4.3,14.2,93
γ5= 1 =0,027173 4.3,14.2,93
γrata-rata=0,027173
Tegangan permukaan dengan konsentrasi air sabun 20 ml
γ=F/4пR
r=2,92
γ1= 1 =0,027266 4.3,14.2,92γ2= 1 =0,027266 4.3,14.2,92γ3= 1 =0,027266 4.3,14.2,92
γ4= 1,5 =0,040899 4.3,14.2,92
γ5= 1 =0,027266 4.3,14.2,92
γrata-rata=0,027266+0,027266+0,027266+0,040899+0,027266=0,029992 5
γ=F/4пR
16
r=2,94 cm
γ1= 1 =0,027080 4.3,14.2,94γ2= 1 =0,027080 4.3,14.2,94γ3= 1 =0,027080 4.3,14.2,94
γ4= 1,5 =0,040621 4.3,14.2,94
γ5= 1 =0,027080 4.3,14.2,94
γrata-rata=0,027080+0,027080+0,027080+0,040621+0,027080=0,029788 5γ=F/4пR
r=2,93
γ1= 1 =0,027173 4.3,14.2,93γ2= 1 =0,027173 4.3,14.2,93
γ3= 1 =0,027173 4.3,14.2,93
γ4= 1,5 =0,040759 4.3,14.2,93
γ5= 1 =0,027173 4.3,14.2,93
γrata-rata=0,027173+0,027173+0,027173+0,040759+0,027173=0,029890
5
Tegangan permukaan dengan konsentrasi air sabun 30 ml
γ=F/4пR
r=0,0292
γ1= 2 =0,054532 4.3,14.2,92γ2= 1,5 =0,040759 4.3,14.2,92γ3= 1,5 =0,040759 4.3,14.2,92
γ4= 1 =0,027266
17
4.3,14.2,92
γ5= 1 =0,027266 4.3,14.2,92
γrata-rata=0,054532+0,040759+0,040759+0,027266+0,027266=0,0381164 5
γ=F/4пR
r=2,94
γ1= 2 =0,054162 4.3,14.2,94γ2= 1,5 =0,040621 4.3,14.2,94γ3= 1,5 =0,040621 4.3,14.2,94
γ4= 1 =0,027080 4.3,14.2,94
γ5= 1 =0,027080 4.3,14.2,94
γrata-rata =0,054162+0,040621+0,040621+0,027080+0,027080=0,0379128 5
γ=F/4пR
r=2,93
γ1= 2 =0,054346 4.3,14.2,93γ2= 1,5 =0,040759 4.3,14.2,93
γ3= 1,5 =0,040759 4.3,14.2,93
γ4= 1 =0,027173 4.3,14.2,93
γ5= 1 =0,027173 4.3,14.2,93
γrata-rata=0,054346 + 0,040759 + 0,040759+0,027173+0.027173 =0,0380425
Tabel Tegangan Permukaan dengan konsentrasi dan jari-jari yang berbeda
Konsentrasi0 dan 10
γ1 γ 2 γ 3 γ 4 γ 5 Rata-rata
18
mL dngnR1 0,027266 0,027266 0,027266 0,027266 0,027266 0,027266R2 0,02708 0,02708 0,02708 0,02708 0,02708 0,02708R3 0,027173 0,027173 0,027173 0,027173 0,027173 0,027173Konsentrasi20 mLR1 0,02726 0,02726 0,02726 0,040899 0,02726 0,029992R2 0,02708 0,02708 0,02708 0,040621 0,02708 0,029788R3 0,027173 0,027173 0,027173 0,040759 0,027173 0,029890Konsentrasi30 mLR1 0,054532 0,040759 0,040759 0,027266 0,027266 0,0381164R2 0,054162 0,040621 0,040621 0,02708 0,02708 0,0379128R3 0,054346 0,040759 0,040759 0,027173 0,027173 0,038042
Ket: R1= 2,92 R2= 2,94 R3= 2,93
7. Tugas Akhir
Grafik Tegangan Permukaan Relatif terhadap Fungsi Konsentrasi.
19
Tegangan Permukaan dalam Kehidupan
Perilaku serangga kecil bisa mengilhami temuan canggih pesawat
terbang bahkan antariksa. Bagaimana bisa? Itulah keajaiban sains. Sudah
umum dipahami bahwa molekul-molekul sebuah bahan dengan erat tarik
menarik sesamanya. Ini yang membuat sebongkah besi begitu tegar dan sukar
dibelah. Cairan juga mempunyai sifat yang sama, tetapi kalah kuat dari bahan
padat, sehingga orang masih bisa menuang dan menciduk air atau minyak
tanah.
Yang jelas, di dalam cairan setiap molekul bertarikan dengan tetangga
di sekelilingnya. Tidak demikian stuasinya pada permukaan. Di situ tidak ada
tetangga di sebelah atas, tempatnya sudah digantikan oleh udara. Karena itu
molekul permukaan hanya ditarik menyamping dan ke bawah, sehingga
sebagai efek nettonya, terdapat kekuatan yang berusaha menyusutkan luas
permukaan cairan sampai sekecil-kecilnya. Kekuatan inilah yang disebut
teganganpermukaan.
Tembakau
Perhatikan air yang jatuh menitik dari sebuah kran yang dibuka kecil. Begitu
lepas dari mulut kran, langsung saja air membentuk tetes berupa bola, bundar
sekali. Sebab bola adalah bentuk dengan luas permukaan yang paling ringkas.
Seandainya volume air yang sama menjadi kubus atau silinder atau balok,
pasti luas permukaannya melebihi bola. Hasil luas minimum ini berkat jasa
tegangan permukaan. Oleh karena itu ketika hujan menimpa sebuah mobil, air
meninggalkan bulatan tetes bagai manik-manik pada permukaan mobil.
Keseluruhannya menjadi hamparan lensa-lensa kecil, yang pada kaca depan
tentu menyukarkan pandangan sehingga berbahaya, dan karena itu perlu
digusur dengan penghapus kaca. Kalau penghapus kaca mobil kebetulan rusak
seperti yang sering ditemui beberapa puluh tahun yang silam, pada zamannya
opelet dan kendaraan tua, pengemudi tidak perlu susah. Cukup menggosok
kaca dengan racikan tembakau yang diperoleh dengan mengorbankan satu
atau dua batang rokok. Sebagai hasilnya, air tidak mengelompok kecil-kecil
20
tetapi melebar dan menggelincir ke bawah di sepanjang kaca. Ini tidak lain
karena tembakau menurunkan tegangan permukaan, sehingga lunturlah
kemampuan air untuk menggumpal. Efek yang sama juga dicapai dengan
alkohol dan (air) sabun. Di samping khasiatnya melarutkan kotoran, kedua
cairan tersebut mempunyai sifat mengurangi tegangan permukaan, sehingga
ketika orang memakainya untuk mencuci gelas, hasilnya tampak lebih bening,
tidak menyisakan bekas tetes air seperti jika dicuci dengan air biasa.
Daun Talas
Pernah mengamati serangga kecil dengan kaki amat ramping yang mengapung
pada permukaan air kolam? Tidak tenggelam, malah bergerak dengan
senangnya di sepanjang permukaan air. Hidup di beberapa bagian dunia, nama
setempat di Tanah Air menyebutnya engkang-engkang alias Water Strider,
yang masuk dalam famili Gerridae. Rahasia serangga air ini sudah terungkap
ketika ditemui bahwa kaki-kakinya diselimuti oleh bulu-bulu yang halus.
Udara yang terkurung di antara bulu-bulu tidak memungkinkan masuknya air.
Ketika engkang-engkang hinggap, permukaan air yang terpijak melesak
cekung, dan kecekungan itu memungkinkan tegangan permukaan menahan
berat si serangga mungil.
8. Analisis
Dari perhitungan data hasil percobaan terdapat ketidaksesuaian antara
teori dasar dengan hasil percobaan. Dimana seharusnya pada konsentrasi
jumlah air sabun pada konsentrasi air sabul 20 ml dan 30 ml terjadi perbedaan
pengamatan gaya yang bekerja pada permukaan air. Selain itu pada
pengukuran jari-jari cincin diperoleh perbedaan nilai pada tiga kali
pengukuran. Hal ini dapat terjadi karena: 1. kurangnya ketelitian pengamat :
pada praktikum ini pengamatan terhadap pengukuran dilakukan oleh beberapa
orang dan dalam kondisi yang tidak mendukung, dimana setiap orang memilki
tingkat ketelitian pengamatan yang berbeda-beda. Selain itu kondisi yang tidak
sesuai dengan syarat-syarat praktikum akan berpengaruh terhadap konsentrasi
pengamat.
2. kurangnya ketelitian alat ukur : alat ukur yang digunakan pada praktikum
ini usianya sudah cuku lama, sehingga akan berpengaruh pada keefektifan
pengukuran. Selain itu pada percobaan ini satu alat ukur digunakan oleh
21
beberapa orang dalam waktu yang bersamaan dimana hal ini tentu saja akan
menurunkan kemampuan alat ukur untuk dapat mengukur secara efektif.
3. kemungkinan lain : pada saat praktikum dilaksanakan mungkin cincin
masuk kedalam air hingga tenggelam padahal seharusnya cincin diletakan di
permukaan air. Selain itu ketidakpahaman peneliti dalam melakukan
percobaan dapat memungkinkan peneliti bertindak salah dalam melakukakn
praktikum dan pengamatan. Ketidakpahaman yang ada pada peneliti dapat
diakibatkan oleh kurang jelasnya penyampaian prosedur yang harus dilakukan
karena pada waktu itu kami melakukan tiga bahan praktikum dalam waktu
yang sangat singkat
9. Kesimpulan
Setiap bnda yang berada pada permukaan zat cair akan memperoleh gaya
ke bawah akibat adanya gaya permukaan atau lebih dikenal sebagai tegangan
permukaan. Tegangan permukaan adalah gaya ke bawah yang diakibatkan
oleh suatu benda yang bekerja pada permukaan zat cair setiap panjang
permukaan yang menyentuh benda itu. Setiap molekul yang berada pada zat
cair satu sama lain sling berinteraksi berupa adanya gaya tarik antarmolekul.
Bila molekul digambarkan sebagai bola yang dikelilingi oleh molekul
disekitarnya maka molekul tersebut akan mengalami tarikan dari molekul di
sekelilingnya.
22
DAFTAR PUSTAKA
www.wikipedia..com ; tegangan permukaan
www.google.com ; tegangan permukaan
23
Top Related