I. MAKSUD

Menentukan viskositas zat cair secara pengaliran.

II. ALAT-ALAT

1. pipa kapiler

2. corong dengan kran

3. statip dengan klem

4. bejana gelas 2 buah (A dan B)

5. neraca teknis

6. stopwatch

7. mistar gulung

8. hydrometer

III.DASAR TEORI

Gambar 1.

Bila zat cair dialirkan melalui suatu pipa kapiler dengan jari-jari a dan panjang l,

maka kecepatan zat cair pada jarak r dan poros pipa :

……………………………………………………………………. (1)

Dengan :

p = beda tekanan ujung-ujung zat cair

.= viskositas zat cair

Sedang Volume zat cair yang mengalir melalui pipa tiap satuan waktu (Q) :

…………………......................................................………………...…. (2)

Dari persamaan (1) dan (2) dapat ditulis :

…………………. ………........................................…….. (3)

Dan

………………………….................................…………… (4)

Dengan :

M = jumlah massa persatuan waktu yang mengalir melalui pipa

ρ = massa jenis zat cair

Catatan tambahan :

Viskositas ( konstanta kekentalan fluida ) adalah suatu tetapan atau besaran

yang yang menyatakan kekentalan zat cair sebagai akibat gesekan antara partikel

zat cair tersebut dengan partikel lain dalam zat cair tersebut.

Turbulensi adalah suatu aliran dimana arah kecepatan suatu benda tidak

searah dengan arah alirannya. Sedangkan Laminer adalah suatu aliran dimana

arah kecepatan suatu benda searah dengan arah alirannya. Aliran turbulensi sangat

menrugikan dalam percobaan

Sifat dari Gliserin adalah Higroskopis artinya mudah menyerap uap air dari

lingkungan. Apabila tabung dibuka terus menerus maka gliserin dapat encer.

Viskositas dapat ditentukan dengan cara Hukum Stokes dan Pengaliran seperti

dalam percobaan ini.

IV. TUGAS PENDAHULUAN (diserahkan sebelum praktikum)

1. Apakah yang disebut viskositas zat cair ?

2. Turunkanlah rumus (4).

3. Pendekatan apakah yang dimasukkan dalam penurunan diatas?

4. Apa satuan viskositas dalan cgs dan SI?

5. Terangkan pengaruh ruang (P, T dan e) pada harga η.

Jawaban :

1. Viskositas zat cair adalah koefisien atau besaran yang menyatakan

kekentalan zat cair sebagai akibat adanya gesekan antara partikel zat cair tersebut

dengan partikel lain yang ada dalam zat cair tersebut.

2. Diketahui :

…………………............. …….................……..(1)

…………………. …….................……..(3)

Substitusikan pers (3) ke (1)

.......(5)

Substitusikan pers (5) ke (2):

......(6)

Diketahui ,

maka :

( terbukti )

3. Pendekatan kecepatan berdasarkan rumus (1), (2) dan tekanan

berdasarkan rumus (3)

4. Satuan dalam SI adalah

Satuan dalam cgs adalah

5.

V. PERCOBAAN YANG HARUS DILAKUKAN

1. Catat keadaan ruang (P, T dan e).

2. Cucilah corong, kapiler dan bejana.

3. Pasang pipa kapiler dan corong pada statip.

4. Timbanglah bejana B.

5. Isilah corong dan pipa kapiler penuh dengan zat cair yang akan ditentukan η nya.

Usahakan jangan ada gelembung udara dalam pipa.

6. Alirkan zat cair beberapa waktu dengan ditampung bejana A. Pada saat tertentu

bejana b yaitu saat permukaan zat cair berada pada kedudukan-kedudukan yang

sudah ditentukan.

7. Catat waktu yang diperlukan untuk menampung zat cair di bejana B. Timbang

massa zat cair dalam bejana B.

8. Ukurlah tinggi h dan k dan ujung pipa dan juga panjang pipa l.

9. Ulangilah percobaan beberapa kali, juga dengan harga h dan k yang berlainan.

10. Tanyakan pada asisten, jari-jari pipa kapiler.

VI. DATA PENGAMATAN

1. Data Ruang

Keadaan Tekanan ( cmHg ) Suhu ( ˚C ) Kelembaban ( % )

Awal Percobaan ( 6,8790 ± 0,0005 ) 10 ( 2,35 ± 0,05 ) 10 ( 7,00 ± 0,05 ) 10

Akhir Percobaan ( 6,8765 ± 0,0005 ) 10 ( 2,40 ± 0,05 ) 10 ( 7,00 ± 0,05 ) 10

2. Data Percobaan

Massa Jenis Gliserin : ( 1,250 ± 0,005 ) gr/cm3

Massa Bejana B : ( 5,3350 ± 0,0010 ) 10 gr

Panjang pipa kapiler ( L ) : ( 2,600 ± 0,005) 10 cm

Jari – jari pipa kapiler ( a ) : 0,75 mm = 0,075 cm

No. 1 2 3 4 5

k (cm) (5,440±0,005)10 (5,440±0,005)10 (5,440±0,005)10 (5,440±0,005)10 (5,440±0,005)10

h (cm) (5,340±0,005)10 (5,240±0,005)10 (5,140±0,005)10 (5,040±0,005)10 (4,940±0,005)10

h+k (cm) (1,0780±0,0005)102 (1,0680±0,0005)102 (1,0580±0,0005)102 (1,0480±0,0005)102 (1,0380±0,0005)102

massa gliserin +

bejana (gr)

(7,6300±0,0010)10 (9,8840±0,0010)10 (1,19330±0,00010)102 (1,42730±0,00010)102 (1,65620±0,00010)102

massa gliserin

(gr)

(2,2950±0,0010)10 (4,5490±0,0010)10 (6,5980±0,0010)10 (8,9380±0,0010)10 (1,12270±0,0010)102

Waktu (s) (6,860±0,005)10 (1,3500±0,0005)102 (1,9680±0,0005)102 (2,7180±0,0005)102 (3,4560±0,0005)102

VII. PENGOLAHAN DATA

Rumus – rumus yang digunakan :

;

;

;

;

Perhitungan :

Menghitung

nM ( gr/s ) nM ( gr/s )Angka pelaporan( gr/s )

M1

M2

M3

M4

M5

0,33455

0,336963

0,33526

0,3288447

0,324855

0,00038961

0,000198875

0,0001359919

0,0000972856

0,000499174

(3,3455 ± 0,0039)10-1

(3,3696 ± 0,0020) 10-1

(3,3526 ± 0,0014) 10-1

(3,2884 ± 0,0010) 10-1

(3,249 ± 0,005) 10-1

Menghitung

η n

( dyne s/cm2 )

η n

( dyne s/cm2 )

Angka pelaporan

( dyne s / cm2 )

η 1

η 2

η 3

η 4

η 5

0.12024

0.118272

0.11776

0.118922

0.119234

0.001388954772

0.001298796620

0.001271957757

0.001271994775

0.001423819918

(1,202 ± 0,014)10-1

(1,183 ± 0,013) 10-1

(1,178 ± 0,013) 10-1

(1,189 ± 0,013) 10-1

(3,192 ± 0,014) 10-1

Membuat grafik M terhadap ( h + k )

cm

gr/s

Titik sentroid : ( X, Y ) = ( 105,8 , 0,3209 )

Angka pelaporan : ( 3,0 ± 3,0 ) 10-3

( dyne s/cm2 )

=0,0000794 + 0,0000242 + 0,0126

= 0,0127 ( dyne s/cm2 )

Angka pelaporan : ( 1,24± 0,13 ) 10-1 ( dyne s/cm2 )

VIII. TUGAS AKHIR DAN PERTANYAAN

1. Hitung massa M untuk tiap percobaan.

2. Hitunglah viskositas tiap percobaan serta satuanny (dalam SI).

3. Hitunglah Viskositas rata-rata dari percobaan.

4. Bandingkanlah harga pada pertanyaan VI.5 dengan harga dalam buku (literatur).

Berilah penjelasan.

5. Mengapa dalam pipa kapiler tidak boleh ada gelembung udara?

6. Bagaimana cara menghilangkan gelembung udara yang terdapat dalam pipa

kapiler?

7. Sebutkan sumber kesalahan.

Jawaban :

1. Sudah dilakukan di pengolahan data.

2. Sudah dilakukan di pengolahan data.

3. Sudah dilakukan di pengolahan data.

4. Hasil yang didapatkan berbeda sekali karena berdasarkan literatur

seharusnya viskositas gliserin adalah 8,5 dyne s/cm2 akan tetapi yang didapatkan

hanya sekitar dyne s/cm2. Hal ini akan dianalisa nantinya.

5. Karena akan menyebabkan turbulensi yang menghambat pergerakan

cairan.

6. dengan cara memencet – mencet pipa sampai gelembungnya hilang atau

mengalir.

7. Sumber kesalahannya adalah :

Kesalahan saat melakukan percobaan.

Kesalahan saat melakukan perhitungan di pengolahan data

Kesalahan saat pembuatan grafik.

IX. ANALISA

Setelah melakukan percobaan ini maka penulis dapat menganalisa hal – hal

sebagai berikut :

Ternyata hasil pengolahan data yang didapatkan dari percobaan tidak sesuai

dengan yang tertera pada tabel. Nilai viskositas yang didapatkan dari pengolahan

data adalah sekitar dyne s/cm2, padahal pada tabel untuk cairan gliserin

didapat nilai viskositasnya adalah 8,5 dyne s/cm2. Perbedaan nilai tersebut sangat

jauh sekali. Hal ini mungkin disebabkan oleh beberapa kemungkinan yaitu :

Saat melakukan percobaan mungkin terdapat kelalaian sehingga

tidak melihat adanya gelembung pada cairan. Gelembung ini dapat

menyebabkan turbulensi.

Mungkin saat melakukan perhitungan di pengolahan data,

praktikan salah dalam melakukan perhitungan sehingga mendapatkan perbedaan

hasil yang sangat jauh sekali.

Kesalahan saat pembuatan grafik baik itu memplot titik – titik

maupun pembuatan garis terbaik.

Ataupun juga cairan tersebut tidak benar – benar murni gliserin

akan tetapi ditambahkan dengan air sehingga hasil yang didapat bukan benar –

benar viskositas gliserin.

X. KESIMPULAN

Setelah melakukan percobaan ini maka penulis dapat mengambil beberapa

kesimpulan yaitu sebagai berikut :

1. Viskositas adalah koefisien atau besaran yang menyatakan kekentalan zat

cair sebagai akibat adanya gesekan antara partikel zat cair tersebut dengan

partikel lain yang ada dalam zat cair tersebut. Pada percobaan ini kita coba

menghitung nilai viskositas dari fluida yang dipakai dan menentukan jenis

fluidanya.

2. Gelembung pada percobaan akan menyebabkan turbulensi sehingga

mengganggu jalannya percobaan dan tidak akan didapat data pengamatan yang

akurat.

3. Semakin besar kekentalan fluida dan kecepatan benda, maka semakin besar

gaya gesek yang terjadi antara fluida dengan benda.

4. Apabila ada gelembung pada pipa kapiler kita dapat memijit sambungan

antara dua pipa bagian atas dan bawah dan menutup pipa kapiler bagian bawah

sehingga gelembung dapat keluar.

5. Dari tabel didapatkan bahwa seharusnya viskositas dari gliserin adalah 8,5

dyne s/cm2.

6. Nilai viskositas yang didapatkan dari pengolahan data adalah sekitar

dyne s/cm2. Untuk Gliserin murni nilai viskositasnya adalah 8,5 dyne

s/cm2. Maka dari sini dapat diperkirakan bahwa fluida yang dipakai tidak murni

gliserin akan tetapi ditambahkan air. Hal ini disebabkan kalau dengan gliserin

murni sulit dipakai pada percobaan ini karena terlalu kental.

XI. DAFTAR PUSTAKA

Tyler “ A Laboratory Manual of Physics”, Edward Arnold, 1967.