PRAKTIKUM VISCOSITAS (KEKENTALAN) ZAT CAIR

Oleh Yogi Permana

BAB I

PENDAHULUAN

A.      Tujuan

1.      Untuk menentukan nilai massa jenis dan viskositas zat cair ( minyak ).

       2.   Untuk mengetahui pengaruh suhu terhadap nilai viskositas.

BAB II

DASAR TEORI

Rapat massa suatu bahan yang homogen didefinisikan sebagai massanya per satuan volum. Berat jenis suatu bahan ialah perbandingan rapat massa bahan itu terhadap rapat massa air. Massa jenis zat merupakan perbandingan antara massa zat dengan volume zat.

     Untuk zat cair massa jenis zat dapat ditentukan dengan cara membandingkan dua zat cair yang mempunyai tekanan hidrostatis sama, dengan asumsi bahwa zat cair pertama sudah diketahui massa jenisnya dan zat cair kedua akan ditentukan massa jenisnya. Perbedaan tinggi zat cair dalam kedua zat disebabkan oleh perbedaan kerapatan zat cair yang digunakan.

Gambar 2.  Alat ukur massa jenis

Anggap saja kedua zat cair ditempatkan pada pipa A dan pipa B.

Jika menggunakan rumus Bernoulli ialah rumus dasar hidrodinamika untuk cairan yang mengalir sepanjang

pipa, maka :

Viskositas (kekentalan) adalah suatu sifat cairan yang berhubungan erat dengan hambatan untuk mengalir, dimana makin tinggi kekentalan maka makin besar hambatannya. Kekentalan didefinisikan sebagai gaya yang diperlukan untuk menggerakkan secara berkesinambungan suatu permukaan datar melewati permukaan datar lain dalam kondisi mapan tertentu bila ruang diantara permukaan tersebut diisi dengan cairan yang akan ditentukan kekentalannya.

       Viskositas (kekentalan) dapat dianggap sebagai gesekan dibagian dalam suatu fluida. Hal ini disebabkan oleh sifat kekentalan (viskositas) fluida tersebut. Koefisien kekentalan suatu fluida (cairan) dapat diperoleh dengan menggunakan percobaan bola jatuh didalam fluida tersebut. Gaya gesek yang bekerja pada suatu benda relatif terhadap suatu fluida akan sebanding dengan kecepatan relatif benda terhadap fluida :

        Khusus untuk benda yang berbentuk bola dan bergerak dalam fluida yang sifat-sifatnya tetap, gaya gesekan tersebut memenuhi hukum Stokes sebagai berikut :

Hukum Stokes di atas berlaku bila :

1.         Fluida tidak berolak (tidak terjadi turbulensi).

2.    Luas penampang tabung tempat fluida cukup besar dibanding ukuran bola.

Dalam  kasus khusus untuk percobaan viskositas dengan menggunakan alat viskositas Redwood’s maka Nilai viskositas sampel dapat dihitung dengan mengkonversi nilai Redwoo’s sec. dengan menggunakan JIS K2283. Terdapat perbedaan perhitungan teoritis antara Redwoo’s sec, Saybolt sec, viskositas Engler, dan viskositas absolut. Persamaan berikut diberikan oleh N.P.L. (National Physical Laboratory) Inggris yang mengungkapkan hubungan antara viskositas Redwoo’s dengan viskositas absolut:

Pada penetapan viskositas, penentuan suhu adalah penting karena viskositas dapat berubah sesuai suhu. Secara umum viskositas akan menurun dengan naiknya suhu. Viskositas dapat diukur secara langsung jika dimensi alat pengukur diketahui dengan tepat.

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN.

Rumus yang digunakan yaitu:

1.      Untuk pengukuran massa jenis minyak:

      a. Berdasarkan persamaan (1) maka persamaan massa jenis yang digunakan:

Untuk memperoleh b dapat menggunakan rumus regresi linier :

Dengan ketidakpastian:

1.      Pengukuran viskositas:

    a.       Pengukuran waktu

Dalam percobaan dengan suhu yang sama, pengukuran waktu dilakukan sebanyak 3 kali maka digunakan rumus :

     b.  Pengukuran viskositas :

Dengan ketidakpastiannya, yaitu :

Tehnik Pengukuran :

1. Pengukuran dilakukan secara langsung, pada massa jenis zat cair hA dan hB diukur langsung menggunakan mistar dengan skala 1mm
2. Untuk kekentalan zat cair, yaitu menjaga suhu tetap konstan untuk mendapatkan  waktu yang diperlukan 50ml sampel(minyak) dengan pengatur tegangan

A.      Alat dan Bahan

       1.  Alat untuk mengukur massa jenis zat cair, yaitu:

2. Alat untuk mengukur viskositas zat cair adalah Viscosimeter Redwood. Dimana bagian-bagiannya adalah sebagai berikut:

 a.       Tabung minyak (Shimadzu)

        b.   Penutup tabung minyak

3.    Bahan :

             Untuk kedua pengukuran tersebut bahan yang digunakan adalah minyak goreng ( bimoli).

A.      Prosedur

     Untuk prosedur penelitian dibagi menjadi 2 yaitu prosedur pengukuran massa jenis zat cair dan prosedur pengukuran massa jenis zat cair

a.       Prosedur pengukuran massa jenis zat cair ( minyak ), yaitu :

1.  Menarik pipa penghisap sehingga kedua zat cair naik permukaanya pada pipa A dan pipa B setinggi dan

2.  Mengukur tinggi kedua permukaan zat cair dengan mistar

3.  Mencatat hasil pengukuran

b.      Prosedur pengukuran Viskositas zat cair ( minyak ), yaitu :

1.      Mengatur level instrumen dengan menggunakan level N

2.      Percobaan ini dilakukan dengan temperatur mulai dari  ,   , dan  . setiap  percobaan dilakukan sebanyak 3 kali.

3.      Mengatur jarak antara tempat pelepasan dan alas tabung penerima yaitu sekitar 180 mm.

4.      Menuangkan sampel kedalam bejana ± 50 ml, dan menaikkan temperaturnya sambil dilakukan pengadukan.

5.   Jika sampel telah mencapai suhu yang diinginkan, kemudian menuangkan kelebihan jumlah sampel dengan membuka katub dan aturlah sampai volume dibawah tanda yang ada.

                            6.  Ketika membuka katub secara serentak operasikan micro-chronometer. Selanjutnya

                                 catatlah waktu yang diperlukan 50 ml sampel untuk mengalir kebawah.

BAB IV

DATA HASIL PERCOBAAN

DAFTAR PUSTAKA

         Triatmojo, Bambang. 1996. Hidraulika I Beta Offset. Yogyakarta.

Streteer, victor and E Benjamin Wylie. 1999. Mekanika Fluida jilid IA edisi kedelapan. Jakarta : Erlangga.

Frank M, White. 1994. Mekanika Fluida jilid I Edisi kedua. Jakarta : Erlangga.

Maryanto, Al dan kawan–kawan. 2006. Petunjuk Praktikum Fisika Dasar I. Yogyakarta : FMIPA UNY.

          Soedarjana dan Amir Achmad. 1962. FISIKA UNTUK UNIVERSITAS I. Jakarta :

                          Binacipta Bandung