viskositas i

7/25/2019 Viskositas i

1/19

VISKOSITAS

I. Tujuan

Setelah melakukan percobaan ini mahasiswa diharapkan: Dapat menentukan angka kental (viskositas relati! suatu "at cair

dengan menggunakan air sebagai pembanding

Dapat menentukan pengaruh temperatur terhadap viskositas cairan

Dapat menggunakan alat viskositas

II. Alat dan Bahan

#$ Alat %ang digunakan

a$ Alat viskometer

b$ &ola dengan bermacam'macam diameter

c$ elas kimiad$ Stopwacth

e$ )angka sorong

*$ &ahan %ang digunakan

a$ A+uadest

b$ ,ara!!in

III. Dasar TeoriSetiap "at cair mempun%ai karakteristik %ang khas-berbeda antara satu

"at cair dengan "at cair %ang lain$ Oli mobil sebagai salah satu contoh "at cair

dapat kita lihat lebih kental daripada min%ak kelapa$ Kekentalan adalah suatu

si!at cairan %ang berhubungan erat dengan hambatan untuk mengalir. dimana

makin tinggi kekentalan maka makin besar hambatann%a$ Kekentalan

dide!enisikan sebagai ga%a %ang diperlukan untuk menggerakkan secara

berkesinambungan suatu permukaan datar melewati permukaan datar lain dalam

kondisi mapan tertentu bila ruang diantara permukaan tersebut diisi dengan

cairan %ang akan ditentukan kekentalann%a$ Satuan dasar %ang digunakan adalah

poise ( # poise / #00 sentipoise $,engertian viskositas !luida ("at cair adalah gesekan %ang ditimbulkan

oleh !luida bergerak. atau benda padat %ang bergerak didalam !luida$ &esarn%a

gesekan ini biasa 1uga disebut sebagai dera1at kekentalan "at cair$ )adi semakin

besar viskositas "at cair. maka semakin susah benda padat bergerak didalam "at

cair tersebut$ Viskositas dalam "at cair. %ang berperan adalah ga%a kohesi antar

partikel "at cair$

Viskositas dapat din%atakan sebagai tahanan aliran !luida %ang

merupakan gesekan antara molekul'molekul cairan satu dengan %ang lain$ Suatu


2/19

1enis cairan %ang mudah mengalir. dapat dikatakan memiliki viskositas %ang

rendah dan sebalikn%a bahan'bahan %ang sulit mengalir dikatakan memiliki

viskositas tinggi$ Sebagai contoh. air memiliki viskositas rendah. sedangkan

min%ak sa%urmemiliki viskositas %ang lebih tinggi$

Secara !ormal. viskositas (diwakili oleh simbol 2 3eta3 adalah rasio dari

tegangan geser (F-A)dengan gradien kecepatan (v x4 - 4zatau xdv- dz)dalam

!luida$ Satuan SI untuk viskositas adalah %ang kedua pascal 5,a s6. %ang tidak

memiliki nama khusus$

Viskositas 1uga adalah sebuah ukuran penolakan sebuah !luida terhadap

perubahan bentuk di bawah tekanan shear$ &iasan%a diterima sebagai

3kekentalan3. atau penolakan terhadap penuangan$ Viskositas menggambarkan

penolakan dalam !luida kepada aliran dan dapat dipikir sebagai sebuah cara

untuk mengukur gesekan!luida$ 7ang paling umum unit viskositas adalah %ang

kedua d%ne per sentimeter persegi d%ne s 5- cm *6.%ang diberi namapoise 5,6

setelah !isiologi ,erancis )ean 8ouis ,oiseuille (#9'#;ara ini merupakan salah satu cara %ang

paling mudah dan dapat digunakan baik untuk cairan maupun gas$

=enurut hukum polsscuille. 1umlah volume cairan %ang mengalirmelalui pipa persatuan waktu rumus dengan persamaan:

v

t=

Pt R4

8L

Dimana:

2 : viskositas cairan

v : volume total cairan

t : waktu %ang dibutuhkan cairan dengan v mengalir melalui

viscometer$

, : tekanan %ang beker1a pada cairan
http://id.wikipedia.org/wiki/Airhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Minyak_sayur&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Fluidhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tekanan_shear&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Gesekan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Minyak_sayur&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Fluidhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tekanan_shear&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Gesekan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Air


3/19

? : 1ari'1ari tabung

8 : pan1ang pipa

(>atatan: ,ersamaan diatas 1uga berlaku untuk !luida gas

Sebenarn%a ada dua kuantitas %ang disebut viskositas$ Kuantitas %ang

ditentukan di atas kadang'kadang disebut viskositas dinamik. viskositas absolut

atau viskositas sederhana. untuk membedakann%a dari kuantitas lain$ @amun.

biasan%a han%a disebut viskositas$ Kuantitas lain disebut viskositas kinematik

(diwakili oleh simbol 3nu3 adalah rasio viskositas !luida untuk densitasn%a$

v=

Viskositas Kinematik adalah ukuran dari arus resisti! dari !luida di bawah

pengaruh gravitasi$ Bal ini sering diukur dengan menggunakan perangkat %ang

disebut viskometer kapiler ' pada dasarn%a adalah bisa lulus dengan tabung

sempit di bagian bawah$ &ila dua cairan volume sama ditempatkan di

viscometers kapiler identik dan dibiarkan mengalir di bawah pengaruh gravitasi.

cairan kental memerlukan waktu lebih lama daripada kurang cairan kental

mengalir melalui selang$

Ada beberapa viskometer %ang sering digunakan untuk menentukan

viskositas suatu larutan %aitu:

#$ Viskometer Oswald : untuk menentukan la1u alir kapiler

*$ Viskometer Bppler : untuk menentukan la1u bola dalam cairan

C$ Viskometer silinder putar : untuk menentukan satu dari dua silinder

%ang simetris pada kecepatan sudut

tertentu$

Viskometer Oswald (viskometer kapiler)

Pada metode ini viskositas ditentukan dengan mengukur waktu

yang dibutuhkan bagi cairan uji untuk lewat antara dua tanda ketika

ia mengalir karena gravitasi , melalui suatu tabung kapiler vertikal.

Waktu alir dari cairan yang diuji dibandingkan dengan waktu yang

dibutuhkan bagi suatu cairan yang viskositasnya sudah diketahui

( biasanya air ) untuk lewat antara dua tanda tersebut. Jika 1 dan


4/19

masing!masing adalah viskositas dari cairan yang tidak diketahui dan

cairan standar , 1 dan adalah kerapatan dari masing!masing

cairan, t1 dan t adalah waktu alir dalam detik. "aka viskositas

cairan yang tidak diketahui adalah #

#/ # $ t#

** $ t*

2# / # $ t# $ *

* $ t*

2* dan * dapat diketahui dari literatur. # diperoleh dari pengukuran

kerapatan (berat 1enis dengan metode piknometer. t# dan t* masing'masing

diketahui dengan cara mengukur waktu %ang diperlukan oleh "at u1i maupun air

untuk mengalir melalui dua garis tanda pada tabung kapiler viscometer ostwald$

,ada viskometer Oswald %ang diukur adalah waktu %ang dibutuhkan

oleh se1umlah cairan tertentu untuk mengalir melalui pipa kapiler dengan ga%a

%ang disebabkan oleh berat cairan itu sendiri$ ,engukuran viskositas inimenggunakan pembanding air$ Bal ini dimaksudkan untuk mengurangi

kesalahan pengukuran nilai$

Viskositas dapat ditentukan dengan persamaan:

= R

4(Pt)8VL

Sehingga didapat

1

2= R

4(Pt)8VL x

8V

n R4(Pt)2

(Pt)1(Pt)

2

=P1 t1

P2

t2

Dimana: ,/ densitas E konstanta

Viskometer Hoppler


5/19

,ada viskometer Boppler %ang diukur waktu %ang dibutuhkan oleh

sebuah bola untuk melewati cairan pada 1arak atau tinggi tertentu$ Karena

adan%a gravitasi benda %ang 1atuh melalui medium %ang berviskositas dengan

kecepatan %ang semakin besar sampai mencapai kecepatan maksimum$

Kecepatan maksimum akan dicapai bila ga%a gravitasi (g sama dengan ga%a

tahan (!riksi untuk benda %ang berbentuk bola oleh stokes dirumuskan :

! / < r V

Dimana : ! / Friksi

2 / Viskositas

r / )ari'1ari bolaV / Kecepatan

Kecepatan bola %ang 1atuh melewati cairan didalam tabung dipengaruhi

oleh viskositas cairan tersebut$ &ola %ang 1atuh kebawah disebabkan oleh

adan%a ga%a gravitasi (g. ga%a apung. dan ga%a !riksi$ a%a gravitasi menu1u

kebawah sedangkan ga%a apung dan !riksi (ga%a tahan menu1u ke atas$

G / m$g

G / V$b.g

G = 4/3 $.r%.b.g

,ada kesetimbangan ga%a kebawah (m'mo g sehingga:

< r V / (m'mo g

/(mmo)g

6 r V

Dimana: m / =assa bola logammo / =assa cairan %ang dipindahkan oleh bola logam

g / ravitasi


6/19

IV. Langkah erja

#$ =enentukan viskositas beberapa cairan

a$ =enentukan massa 1enis bola (lihat tabel dan massa 1enis "at cair

(lihat pada botol atau literatur

b$ =emasukkan a+uadest seban%ak H0 ml kedalam tabung miring

c$ =emasukkan bola kedalam tabung %ang telah berisi a+uadest (1angan

sampai ada gelembung udara$ Kemudian. menghidupkan stopwatch

pada saat bola sampai tanda paling atas dan mematikan stopwatch

pada saat bola sampai pada tanda paling bawah$d$ =encatat waktu %ang digunakan. %aitu gerakan bola dari tanda

bagian atas sampai tanda bagian bawah$

e$ Selan1utn%a membalik tabung dan melakukan kmbali seperti c

!$ =engulangi percobaan c sampai d untuk "at cair lain$

Ta!el ". #eleksi !ola$ diameter !agian dalam !ola mendekati "%$&' mm

@o$

&ol

a

&ahan Densitas

gr-cmC

Diameter

&ola

mm

Tetapan.K

m

,acmC-gr$s

ntuk

,engukuran

m,a.s(cp

# elas &oron Silika *.* #J.;# 0.009 0.*'0.J

* elas &oron Silika *$* #J.


7/19

#0 Stainless Steel 9.9 .J* H0 9000';J000

V. Data engamatan

&ahan Diameter (cm )ari'1ari (cm =assa (gr

&ola besi # #.*


8/19

ara**in

&ahan,ercobaan (s ?ata'rata (t

I II III IV

&ola besi #

&ola besi *

&ola besi C

&ola besi H

&ola kaca #

&ola kaca *

#.JH

C.*J

0.H*

0.*#

;.;H

**mC;

*0.*;

C.*0

0.HH

0.*#

C.C#

**mC

viskositas i

Documents