Viskositas Zat Cair Hukum Bernoulli

Hukum Stokes

Penyusun: Arif Hidayat (6) Bella Andreana (7) Dwi Larasati (12) Yesika Magdalena (40)

VISKOSITAS ZAT CAIR• Viskositas atau kekentalan merupakan gaya

gesekan antara molekul-molekul yang menyusun suatu fluida. Molekul-molekul yang membentuk suatu fluida saling gesek menggesek ketika fluida tersebut mengalir.

• Pada zat cair Viskositas disebabkan karena adanya gaya kohesi (gaya tarik menarik antara molekul sejenis) sedangkan dalam zat gas viskositas disebabkan oleh tumbukan antara molekul.

Fluida yang Memiliki Viskositas

• Fluida yang memiliki viskositas ada dalam kehidupan sehari-hari yang disebut fluida sejati.

• Fluida yang lebih cair biasanya lebih mudah mengalir contohnya adalah air. Sebaliknya fluida yang lebih kental, lebih sulit mengalir, sebagai contoh minyak goreng, oli, madu.

• Fluida sejati memiliki sifat-sifat sebagai berikut.

a) Dapat dimampatkan (kompresibel);

b) Mengalami gesekan saat mengalir (memiliki viskositas);

c) Alirannya turbulen (alirannya tidak sejajar).

Perbedaan fluida yang memiliki viskositas yang tinggi dan rendah

• Nilai viskositas setiap fluida berbeda menurut jenis material tempat fluida tersebut mengalir. Tingkat kekentalan suatu fluida juga dipengaruhi oleh suhu, semakin tinggi suhu zat cair, semakin kental zat cair tersebut.

• Faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas :

1. Fluida yang digunakan

2. Luas penampang

3. Objek yang digunakan

4. Temperatur sedikit banyak ikut mempengaruhi kekentalan dari fluida

Contoh Nilai Viskositas• Berikut adalah nilai viskositas beberapa fluida

tertentu berdasarkan eksperimen:

Fluida Viskositas

Uap Air 100°C 0,125 cP

Air 99°C 0,2848 cP

Light Machine Oil 20°C 102 cP

Motor Oil SAE 30 150–200 cP

Sirop Cokelat pada 20°C 25.000 cP

Kecap pada 20°C 50.000 cP

KOEFISIEN VISKOSITAS• Satuan SI untuk koefisien viskositas adalah

Ns/m2 atau pascal sekon (Pa.s). Benda yang bergerak dalam fluida kental mengalami gaya gesek yang besarnya dinyatakan dengan persamaan:

F = ηA(v/l)Dimana:

η = Koefisien Viskositas (Ns/m2) = Pa . S

F = Gaya

ℓ = Jarak

A = Luas Permukaan

V = Laju

Hukum StokesBerbunyi: bila sebuah bola bergerak dalam suatu fluida yang diam maka terhadap bola itu akan bekerja gaya gesek dalam bentuk gaya gesekan yang arahnya berlawanan dengan arah gerak bola tersebut.

Syarat-syarat berlakunya hukum Stokes :

1. Ruang tempat fluida terbatas.

2. Tidak ada turbulensi di dalam fluida.

3. Kecepatan (V) tidak besar sehingga aliran masih linier.

Persamaan Hukum Stokes• . Jika sebuah benda berbentuk bola (kelereng) jatuh

bebas dalam suatu fluida kental, kecepatannya akan bertambah karena pengaruh gravitasi Bumi hingga mencapai suatu kecepatan terbesar yang tetap. Kecepatan terbesar yang tetap tersebut dinamakan kecepatan terminal. Pada saat kecepatan terminal tercapai, berlaku keadaan ΣF = 0

Ff = 6πrη persamaan hukum Stokes

Hukum Stokes

Dimana:Ff = gaya gesek (N),FA = gaya ke atas (N),W= berat benda terhadap gravitasi bumi(N)

Hukum Bernoulli

Prinsip Bernoulli menyatakan bahwa pada pipa mendatar, tekanan fluida paling besar adalah pada bagian yang kelajuan alirannya paling kecil. Sebaliknya, tekanan paling kecil adalah pada bagian yang kelajuan alirannya paling besar.

Kecepatan rendah tekanan tinggi

Kecepatan tinggi tekanan rendah

Persamaan Bernoulli

Persamaan Bernoulli menyatakan bahwa jumlah dari tekanan (p), energi kinetik per satuan volum dan energi potensial per satuan volum memiliki nilai yang sama pada setiap titik sepanjang suatu garis arus.

atau

P2 : tekanan awal (Pa)P1 : tekanan akhir (Pa)v2 : kecepatan udara (m/s)v1 : kecepatan udaran (m/s)ρ : massa (Kg/m3)

Persamaan Bernoulli

Venturimeter tanpa manometerUntuk venturimeter yang tanpa dilengkapi manometer, pada prinsipnya sama, tabung manometer diganti dengan pipa pengukur beda tekanan seperti pada gambar.

Pipa PitotTabut pitot digunakan untuk mengukur laju aliran gas.

Alat penyemprot

Apabila pengisap ditekan, udara keluar dengan cepat melalui lubang sempit pada ujung pompa. Berdasarkan Hukum Bernoulli, pada tempat yang kecepatannya besar, tekanannya akan mengecil. Akibatnya, tekanan udara pada bagian atas penampung lebih kecil daripada tekanan udara pada permukaan cairan dalam penampung. Karena perbedaan tekanan ini cairan akan bergerak naik dan tersembur keluar dalam bentuk kabut bersama semburan udara pada ujung pompa.

Pada pipa horizontal bagian yang kelajuannya paling besar tekanannya paling kecil dan pada bagian yang kelajuannya paling kecil tekanannya paling besar

Daniel Bernoulli

PENERAPAN AZASBERNOULLI

SekianTerimakasih Atas

Perhatiannya