D. Tekanan Tegangan Permukaan, Kapilaritas dan Viskositas
1. Definisi Tegangan Permukaan
Pernahkah kalian memerhatikan bentuk cairan obat yang keluar dari penetes obat atau bentuk raksa
yang diteteskan di permukaan meja? Jika kalian perhatikan, tetesan cairan obat yang keluar dari alat
penetesnya berbentuk bola-bola kecil. Demikian juga dengan bentuk air raksa yang diteteskan di
permukaan meja. Tetesan zat cair atau fluida cenderung untuk memperkecil luas permukaannya.
Kemudian apabila sebuah silet diletakkan mendatar pada permukaan air dengan hati-hati, ternyata silet
terapung. Padahal massa jenis silet lebih besar dari massa jenis air. Demikian juga, nyamuk atau
serangga dapat hinggap di permukaan air. Peristiwa-peristiwa tersebut berhubungan dengan
gaya-gaya yangbekerja pada permukaan zat cair, atau pada batas antara zat cair dengan bahan lain.
Jika kita amati contoh-contoh di atas, ternyata permukaan air tertekan ke bawah karena berat silet
atau nyamuk. Jadi, permukaan air tampak seperti kulit yang tegang. Sifat tegang permukaan air inilah
yang disebut tegangan permukaan.
Tegangan permukaan
zat cair
dapat dijelaskan dengan memerhatikan gaya yang dialami
oleh partikel zat cair. Jika dua partikel zat cair berdekatan akan terjadi gaya tarik-menarik. Gaya
tarik-menarik antara partikel-partikel yang sejenis disebut kohesi.
Tegangan permukaan suatu zat cair didefinisikan sebagai gaya tiap satuan
panjang. Jika pada suatu permukaan sepanjang
� bekerja gaya sebesar F yang arahnya tegak lurus pada
� dan menyatakan tegangan permukaan, maka persamaannya adalah sebagai berikut.
�
�
4.1 Keterangan:
F : gaya N l : panjang permukaan m
: tegangan permukaan Nm
URAIAN MATERI
Sumber: https:id.pinterest.com
Gambar 4.2 Semut yang dapat hinggap di atas
permukaan air
Catatan
Gaya tarik-menarik antara partikel-partikel
yang berbeda jenis disebut adhesi.
Gaya tarik-menarik antara partikel-partikel
yang sejenis disebut kohesi.
41
Besarnya tegangan permukaan zat cair dapat ditentukan dengan menggunakan sebuah kawat yang
dibengkokkan sehingga berbentuk U. Selanjutnya, seutas kawat lurus dipasang sehingga dapat bergerak pada kaki-
kaki kawat U Gambar 4.3. Jika kawat dicelupkan ke dalam larutan sabun dan diangkat keluar, maka kawat
lurus akan tertarik ke atas. Apabila berat w
1
tidak terlalu besar, maka dapat diseimbangkan dengan menambah
beban w
2
. Dalam keadaan setimbang kawat lurus dapat digeser tanpa mengubah keseimbangannya selama
suhunya tetap. Pada keadaan setimbang, maka gaya permukaan
airsabun sama dengan gaya berat kawat lurus dijumlahkan dengan berat beban. F = w
1
+ w
2
. Karena lapisan air sabun memiliki dua permukaan maka gaya
permukaan bekerja sepanjang 2�, maka tegangan
permukaan zat cair dapat dinyatakan:
�
�
4.2
2. Sudut Kontak
Kategori