√ Pengertian Viskositas

Diposting pada

Pengertian Viskositas

Pengertian Viskositas

Viskositas ini ialah  suatu cara untuk dapat menyatakan berapa daya tahan dari aliran yang diberikan terhadap suatu cairan. Kebanyakan dari viscometer digunakan untuk dapat mengukur kecepatan suatu cairan yang mengalir melalui pipa gelas (gelas kapiler). Definisi lain dari viskositas ini merupakan suatu ukuran yang menyatakan kekentalan dari suatu cairan atau fluida.

Kekentalan tersebut merupakan sifat cairan yang berhubungan erat yakni dengan hambatan agar mengalir. Viskositas cairan tersebut kemudian akan menimbulkan gesekan antar bagian atau juga lapisan cairan yang bergerak dengan benda lainya. Hambatan atau juga gesekan yang terjadi itu suatu hasil dari gaya kohesi di dalam zat cair (Yazid, 2005).

Viskositas tersebut juga dapat atau bisa diukur dengan cara mengukur laju cairan yang dengan melalui tabung berbentuk silinder. Nilai dari viscositas juga bisa atau dapat menentukan kecepatan mengalirnya cairan.

Dalam zat cair, viskositas tersebut bisa atau dapat dihasilkan oleh gaya kohesi antara molekul zat cair. Sedangkan di gas, viskositas ini muncul atau timbul sebagai akibat dari tumbukan antara molekul gas. Viskositas zat cair tersebut kemudian dapat ditentukan dengan secara kuantitatif yakni dengan besaran yang disebut dengan koefisien viskositas.


Koefisien viskositas

Satuan SI koefisien viskositas ini ialah (Ns/m2/pascal sekon (Pa s). untuk Satuan cgs (centimeter gram sekon) serta juga  untuk SI koifisien viskositas ialah dyn.s/cm2 = poise (p). Viskositas tersebut juga dapat atau bisa dinyatakan di dalam centipoise (cP). 1 cP = 1/1000 P.


Sifat Zat Cair

Sifat dari zat cair ialah seperti berikut ( Wylie, 1992) :

  • Apabila ruangan lebih besar dari volume zat cair maka kemudian akan terbentuk permukaan bebas horizontal yang berhubungan dengan atmosfer.
  • zat cair ini memiliki rapat masa serta berat jenis.
  • zat cair ini  Dapat dianggap tidak termampatkan.
  • zat cair ini Mempunyai viskositas (kekentalan).
  • zat cair ini Mempunyai kohesi, adesi serta juga tegangan permukaan.

Pengukuran Viskositas

Viskositas pada cairan tersebut tentu dapat diukur dengan beberapa cara oleh sebuah perangkat yang disebut dengan sebutan Alat ukur kekentalan atau pun juga viskometer. hal tersebut baik dapat mengukur waktu yang kemudian dibutuhkan pada suatu cairan sehingga berindah yakni dengan sejauh jarak tertentu itu dengan melalui tabung atau pun juga waktu yang dibutuhkan disebuah objek yakni dengan suatu ukuran tertentu serta juga kepadatan jatuh dengan melalui cairan tersebut. Satuan SI di dalam pengukuran ini yakni pascal detik, pascal ini sebagai satuan tekanan.

Jenis Viskometer

Cara menentukan viskositas pada suatu zat menggunakan alat yang disebut dengan viskometer. Terdapat beberapa macam viskometer yang biasa digunakan antara lain sebagai berikut  :

  1. Viskometer kapiler / Ostwald
  2. Viskometer Hoppler
  3. Viskometer Cup dan Bob
  4. Viskometer Cone dan Plate

Viskositas Dinamis (mutlak / absolut)

Viskositas absolut (koefisien viskositas mutlak) ini merupakan sebuah ukuran resistensi ineternal. Viskositas dinamis ini ialah gaya tangensial per satuan luas yang dibutuhkan supaya bisa atau dapat memindahkan suatu bidang horisontal itu ke sebuah bidang lainnya, di dalam unit velositas (velocity), pada saat mempertahankan jarak di dalam sebuah cairan.

Hukum Newton berbunyi:, bahwa tegangan geser di dalam suatu cairan sebanding yakni dengan laju perubahan kecepatan normal aliran, laju kecepatan tersebut disebut yakni sebagai gradien kecepatan.

Rumus Viskositas Dinamis :

T = µ (dc / dy)

Keterangan :

T = Tegangan geser (N/m2)
µ = Viskositas dinamis (Ns/m2)
dc = satuan kecepatan (m/s)
dy = satuan jarak antara (m).

Rumus tersebut ini juga sering disebut sebagai hukum Newton.

Di dalam sistem SI satuan viskositas dinamis satuannya yaitu (Ns/m2, Pa s atau kg/(ms), yang mana :

1Pa s = 1Ns/m2 = 1kg/(ms)

Apabila dinyatakan kedalam satuan metrik sistem CGS (centimeter, gram, seconds / detik) yaitu : g/(cm s), dyne s/cm2 atau centipoise (cP), maka:

1 centipoise=1dyne s/cm2=1g/(cm s)=1/10 Pa s=1/10 Ns/m2

Untuk pemakaian poise di viskostatis maka kemudian akan menghasilkan angka yang terlalu besar sehingga kemudian sering dibagi dengan angka 100 yakni di dalam centipoise (cP), ini menjadi:

1P = 100cP
1cP=0,01 poise=0,01g/(cm s)=0,001Pascal=1miliPascal=0,001Ns/m2

Air di suhu 20,2C (68,4F) mempunyai viskositas mutlak 1 centipoise.

Zat zat lainnya ini bisa atau dapat kita lihat pada table dibawah ini:

tabel-viksositas


Rumus Viskositas & Fluida Viskositas Fisika

Fluida-Viskositas-Fisika

a. Rumus Viskositas fisika

Koefisien viskositas tersebut di lambangkan dengan η. Viskositas tersebut ialah suatu fungsi dari besaran turunan dari percepatan (V) serta tekanan (P) dan juga panjang diameter (D). Selain dari itu supaya hubungan fungsi serta  variabelnya tersebut nampak jelas maka kemudian haruslah terdapat Konstanta (k). Jadi rumus viskositas itu diantaranya :

η = k x p x D /V

Keterangan:

η : Koefisien Viskositas
k : Konstanta
P : Tekanan
D : Diameter
V : Kecepatan


b. Rumus Fluida Viskositas

F = η A x v /L

Keterangan:

F : Gaya (N)
A : Luas Keping yang bersentuhan yakni dengan Fluida (m²)
v : Kelajuan Fluida
L : Jarak antar Keping
η : Koefisien Viskositas (Kg)

Besarnya gaya (F) yang kemudian dibutuhkan untuk dapat atau bisa menggerakan suatu lapisan fluida tersebut ditentukan oleh kelajuan tetap (v) yakni untuk luas keping yang telah atau sudah bersentuhan dengan fluida (A) serta berjarak (L) dari keping yang diam. Selain dari itu, nilai koefisien viskositas tersebut dapat atau bisa berubah sesuai dengan perubahan temperatur serta juga apabila temperatur atau juga suhu naik maka viskositas di dalam zat cair akan turun serta di dalam gas itu akan naik serta begitu sebaliknya.


Viskositas atau Kekentalan Zat Cair

Viskositas zat cair tersebut bisa atau dapat ditentukan secara kuantitatif yakni dengan besaran yang disebut dengan koefisien viskositas (η). Satuan SI untuk koefisien viskositas ialah Ns/m2 atau pascal sekon (Pa s).Berbicara mengenai viskositas tersebut berarti kita berbicara megnenai fluida sejati. Fluida ideal tersebut tidak memiliki koefisien viskositas.

Apabila bergerak yakni dengan kelajuan v di dalam suatu fluida kental yang pada kemudian koefisien viskositasnya η, maka benda tersebut kemudian akan mengalami suatu gaya gesek an fluida yakni sebesar Fs = k η v, itu dengan k ialah konstanta yang tergantung dibentuk geometris benda.

Dengan Berdasarkan perhitungan laboratorium yang dilakukan Sir George Stokes di tahun 1845, ia kemudian menunjukan bahwa benda yang bentuk geometrisnya tersebut berupa bola nilai k= 6 π r. Apabila nilai k di masukan ke dalam persamaan, maka kemudian diperoleh rumus yang dikenal dengan sebutan rumus viskositas hukum stokes, berikut ini:

Fs = 6 π η rv

Keterangan:

Fs : gaya gesekan stokes (N)
η- : koefisien viskositas fluida (Pa s)
r : jari-jari bola (m)
v : kelajuan bola (m/s)

Perhatikan gambar bola yang jatuh di dalam fluida berikut ini!

Viskositas

Gaya yang bekerja dibola ialah gaya berat (w), gaya apung (Fa), serta juga gaya lambat akibat viskositas atau juga gaya stokes (Fs). Pada saat dijatuhkan, bola tersebut bergerak dipercepat. Tapi, saat kecepatannya itu bertambah, maka gaya stokes tersebut juga bertambah. Akibatnya, saat bola tersebut kemudian mencapai keadaan seimbang maka bola tersebut bergerak dengan kecepatan konstan yang disebut dengan sebutan kecepatan terminal.

Pada kecepatan terminal, resultan yang bekerja di bola sama itu dengan nol. Misalnya sumbu vertikal itu ke atas sebagai sumbu positif maka disaat kecepatan terminal tersebut tercapai berlaku persamaan berikut ini:

Rumus-Viskositas

Untuk benda yang kemudian berbentuk bola seperti gambar diatas, maka kemudian digunakan persamaan berikut ini:

Rumus-Viskositas-1

Keterangan:

vT : kecepatan terminal (m/s)
η : koefisien viskositas fluida (Pa s)
R : jari-jari bola (m)
g : percepatan gravitasi (m/s2)
ρb : massa jenis bola (kg/m3)
ρf : massa jenis fluida (kg/m3)


Viskositas Fluida

Perhatikan tabel viskositas beberapa fluida dibawah ini!

Fluida-Viskositas

Dengan berdasarkan tabel diatas kemudian terlihat bahwa air, udara serta alkohil mempunyai koefisien yang sangat kecil dibandingkan dengan gliserin. Untuk itu, di dalam perhitungan sering diabaikan.

Dengan Berdasarkan eksperimen tersebut juga diperoleh bahwa koefisien viskositas tersebut tergantung suhu. Pada kebanyakan fluida, semakin tinggi suhu tersebut kemudian maka semakin rendah koefisien viskositasnya. Itulah penyebab oli mesin tersebut menjadi kental di musim dingin sehingga kemudian kadang mesin sukar atau sulit untuk dihidupkan disebabkan karna terjadi efek viskositas pada oli mesin.


Viskositas Kinematis

Viskositas kinematis ini merupakan suatu rasio antara viskositas absolut untuk kepadatan (densitas) itu dengan jumlah dimana tidak terdapat kekuatan yang terlibat. Viskostatis kinematik tersebut bisa atau dapat Dihitung dengan membagi viskositas absolut cairan itu dengan densitas massa cairan.

Rumus Viskositas Kinematis :

v = µ/ᵨ

Keterangan

v = viskositas kinematis satuan (m2/s)
µ = viskositas absolut / dinamis satuan (Ns/m2)
ᵨ = densitas satuan(kg/m3).

Di dalam sistem SI atau (satuan internasional) satuan viskositas kinematis ini ialah m2/s atau Stoke (St), dimana:

1 st (stoke) = 10-4 m2/s = 1cm2/s

Disebabkan karna Stoke ini ialah satuan unit yang besar maka kemudian perlu di bagi dengan angka 100, agar kemudian menjadi unit yang lebih kecil, yakni : centiStoke (cSt), dengan begitu maka kemudian akan berubah menjadi :

1St = 100cSt
1cSt = 10-6m2/s = 1mm2/s

Berat jenis air pada suhu 20,2C (68,4F) ini ialah hampir satu sewrta viskositas kinematik air disuhu 20,2C (68,4F) ialah praktis 1,0mm2/s (cSt). Yang lebih tepat, viskositas kinematis untuk air di 20,2C (68,4F) yakni mm2/s (cSt).

Contoh konversi dari viskositas mutlak itu ke viskositas kinematik di dalam satuan imperial ialah :

v = 6,7197 10-4 µ / y

Dimana:

v = viskositas kinematik (ft2/s)
µ = viskositas absolut / dinamis (cP)
y = berat spesifik (lb/ft3).

Viskositas dan Referensi Suhu

Tingkat viskositas cairan tersebut sangat bergantung yakni dengan suhunya, sehingga untuk viskositas dinamis atau juga kinematik hal tersebut kemudian akan menjadi penting. Dalam ISO 8217 tersebut dijelaskan tentang referensi suhu untuk suatu cairan yakni 100C, serta untuk suatu cairan destilat ialah 40C.

Kesimpulannya adalah :

  • Untuk suatu cairan atau juga fluida, viskositas kinematik tersebut menurun disuhu yang semakin tinggi.
  • Untuk sebuah gas, viskositas tersebut meningkat di suhu yang semakin tinggi.

Manfaat Viskositas di dalam kehidupan sehari-hari

Minyak pelumas mesin
Viskosits air yang membantu air kemudian diserap oleh akar tanaman untuk bisa naik ke batang sebuah tanaman

Faktor Viskositas

Faktor-Viskositas

Adapun Faktor-faktor yang mempengaruhi kemudian viskositas diantaranya  :

Suhu

Viskositas tersebut berbanding terbalik dengan suhu. apabila suhu naik maka viskositas itu akan turun, serta begitu sebaliknya. Hal tersebut disebabkan karena adanya suatu gerakan partikel-partikel cairan yang semakin cepat apabila suhu tersebut ditingkatkan serta menurun kekentalannya.

Konsentrasi larutan

Viskositas tersebut berbanding lurus dengan konsentrasi larutan. Sebuah larutan yakni yang memiliki konsentrasi tinggi itu tentu akan memiliki viskositas yang tinggi juga, disebabkan oleh karna konsentrasi larutan tersebut menyatakan banyaknya partikel zat yang terlarut di tiap satuan volume. Semakin banyak partikel yang terlarut, maka kemudian gesekan antar partikel itu semakin tinggi serta viskositasnya semakin tinggi pula.

Berat molekul solute

Viskositas tersebut berbanding lurus dengan berat molekul solute. disebabkan oleh karna dengan adanya solute yang berat tersebut kemudian akan menghambat atau pun juga memberi suatu beban yang berat dicairan sehingga kemudian manaikkan viskositas.

Tekanan

Semakin tinggi tekanan tersebut maka akan semakin besar viskositas suatu cairan.

Demikianlah penjelasan mengenai Pengertian Viskositas, Jenis, Rumus, Faktor, Sifat dan Pengukuran, semoga apa yang diuraikan dapat bermanfaat untuk anda. Terima kasih

Lihat Juga  √ Pengertian Logika, Fungsi, Jenis beserta Contohnya
Lihat Juga  √ Pengertian Diskriminasi
Lihat Juga  √ Pengertian Rumusan Masalah