Viskositas

Posted on

Viskositas – Materi makalah rangkuman mengenai pengertian, contoh, manfaat, dan rumus viskositas dalam ilmu fisika. Untuk lebih jelasnya silahkan simak penjelasan dibawah ini.

Pengertian Viskositas

 

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

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

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

Dalam zat cair, viskositas dapat dihasilkan oleh gaya kohesi antara molekul zat cair. Sedangkan pada gas, viskositas  tersebut timbul sebagai akibat dari tumbukan antara molekul gas. Viskositas zat cair itu dapat ditentukan secara  kuantitatif yaitu dengan besaran yang disebut koefisien viskositas.

viskositas

 

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

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

  1. jika ruangan lebih besar dari volume zat cair maka akan terbentuk permukaan bebas horizontal yang berhubungan dengan atmosfer.
  2. zat cair Mempunyai rapat masa dan berat jenis.
  3. zat cairDapat dianggap tidak termampatkan.
  4. zat cairMempunyai viskositas (kekentalan).
  5. zat cair juga Mempunyai kohesi, adesi dan tegangan permukaan.

Viskositas Dinamis (mutlak / absolut)

Viskositas absolut (koefisien viskositas mutlak) adalah sebuah ukuran resistensi ineternal. Viskositas dinamis merupakan gaya tangensial per satuan luas yang dibutuhkan agar dapat memindahkan suatu bidang horisontal ke sebuah bidang lainnya, dalam unit velositas (velocity), ketika mempertahankan jarak dalam sebuah cairan.

Hukum Newton berbunyi:, bahwa tegangan geser dalam suatu cairan sebanding dengan laju perubahan kecepatan normal aliran, laju kecepatan ini disebut 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 sering disebut sebagai hukum Newton.

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

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

Jika dinyatakan kedalam  satuan metrik sistem CGS (centimeter, gram, seconds / detik)adalah: 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 pada viskostatis maka akan menghasilkan angka yang terlalu besar sehingga sering dibagi dengan angka 100 yaitu dalam centipoise (cP), menjadi:

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

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

Zat zat lainnya dapat kita lihat pada table dibawah ini:

Zat

Viskositas absolute

Udara1,983 x 10-5
Air1 x 10-3
Minyak zaitun1 x 10-1
Gliserin1 x 10
Madu cair1 x 101
Emas cair1 x 102
Kaca1 x 1040

 

Viskositas Kinematis

Viskositas kinematis ialah suatu  rasio antara viskositas absolut untuk kepadatan (densitas) dengan jumlah dimana tidak ada kekuatan yang terlibat. Viskostatis kinematik dapat  Dihitung dengan membagi viskositas absolut cairan 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).

Dalam sistem SI atau (satuan internasional) satuan viskositas kinematis adalah m2/s atau Stoke (St), dimana:

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

Karena Stoke merupakan satuan unit yang besar maka perlu di bagi dengan angka100, supaya menjadi unit yang lebih kecil, yaitu: centiStoke (cSt),dengan begitu maka akan berubah menjadi :

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

Berat jenis air pada suhu 20,2C (68,4F) adalah hampir satu dan viskositas kinematik air pada suhu 20,2C (68,4F) adalah praktis 1,0mm2/s (cSt). Yang lebih tepat, viskositas kinematis untuk air pada 20,2C (68,4F) adalah mm2/s (cSt).

Contoh konversi dari viskositas mutlak ke viskositas kinematik dalam satuan imperial adalah :

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 sangat bergantung dengan suhunya, sehingga untuk viskositas dinamis atau kinematik hal itu akan menjadi penting. Dalam ISO 8217  dijelaskan mengenai referensi suhu untuk suatu cairan adalah 100C, dan untuk suatu cairan destilat adalah 40C.

Kesimpulannya adalah :

– Untuk  suatu cairan atau fluida, viskositas kinematik menurun pada suhu yang semakin tinggi.

– Untuk sebuah gas, viskositas meningkat pada suhu yang semakin tinggi.

Manfaat Viskositas dalam kehidupan sehari-hari

  1. Minyak pelumas mesin
  2. Viskosits air yang membantu air diserap oleh akar tanaman untuk dapat naik ke batang sebuah tanaman

 Itulah penjelasan tentang pengertian, materi, contoh, laporan, manfaat, rumus viskositas  yang dapat disampikan semoga manfaat….

Baca Juga :