Tegangan Permukaan Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016

766 Gambar 10.39 Jarum terapung di atas permukaan fluida. Tegangan permukaan beberapa fluida tampak pada Tabel 10.3 Tabel 10.3 Tegangan permukaan beberapa fluida Fluida Tegangan permukaan Nm Air raksa 20 o C 0,440 Alkohol 20 o C 0,023 Air 0 o C 0,076 Air 20 o C 0,072 Air 100 o C 0,059 Benzen 20 o C 0,029 Oksigen cair -193 o C 0,016 Contoh 10.16 Sebuah kawat kecil yang panjangnga 10 cm dicelupkan ke dalam benzen. Kawat tersebut kemudian diratik perlahan-lahan dalam posisi sejajar keluar dari permukaan benzen. Berapakah gaya oleh permukaan benzen pada kawat, sebelum kawat lepas dari permukaan benzen? Jawab Udara Fluida Jarum 767 Panjang kawat adalah  = 10 cm = 0,1 m. Tetapi karena pada masing-masing sisi kawat terdapat lapisan permukaan fluida, maka panjang total permukaan fluida yang kontak dengan kawat adalah L = 2  = 0,2 m Berdasarkan Tabel 10.3 tegangan permukaan benzen adalah  = 0,029 Nm. Dengan demikian gaya yang dilakukan permukaan fluida pada kawat adalah L F   = 0,029  0,2 = 0,0058 N

10.18 Kelengkungan Permukaan Fluida

Jika air dimasukkan ke dalam gelas kemudian permukaannya diamati dengan seksama, khususnya pada posisi kontak dengan gelas maka tampak permukaan air sedikit melengkung ke atas. Kelengkungan permukaan tersebut disebabkan karena adanya gaya tarik antara molekul air dengan atom pada permukaan gelas. Jika gaya tarik antara molekul fluida dengan atom pada permukaan zat pada mengungguli gaya tarik antar molekul fluida maka permukaan fluida pada tempat kontak dengan zat padat sedikit naik. Sebaliknya, jika gaya tarik antara molekul fluida dengan atom pada permukaan zat padat lebih kecil daripada gaya tarik antar molekul fluida maka permukaan fluida pada tempat kontak dengan zat padat sedikit turun. Gaya tarik antar atollmolekul dari zat yang sama dikenal dengan gaya kohesi. Contohnnya adalah gaya tarik antar molekul fluida atau antar atom zat padat. Sebaliknya, gaya tarik antar molekul zat yang berbeda disebut adhesi. Contoh gaya adhesi adalah gaya tarik antara molekul fluida dengan atom pada dinding zat padat. Ada dua macam bentuk kelengkungan permukaan fluida pada posisi kontak dengan permukaan zat padat. Permukaan cekung Pada tempat kontak dengan zat padat, permukaan fluida menjauhi fluida. Permukaan cekung terjadi jika gaya adhesi lebih besar daripada gaya kohesi. Contoh permukaan ini adalah air yang dimasukkan ke dalam gelas Gambar 10.40. Cairan yang membentuk permukaan cekung dikatakan sebagai “cairan yang membasahi dinding”. Ketika cairan tersebut dibuang dari wadah, dinding 768 tampak basah. Pada tempat kontak dengan dinding, permukaan cairan membentuk sudut  antara 0 sampai 90 o . Gambar 10.39 Permukaan cekung Permukaan cembung Pada tempat kontak dengan zat padat, permukaan fluida mendekati fluida. Permukaan cembung terjadi jika gaya adhesi lebih kecil daripada gaya kohesi. Contoh permukaan ini adalah air raksa yang dimasukkan ke dalam gelas Gambar 10.41. Fluida  a b