Viskositas merupakan efek dari transfer
Viskositas merupakan efek dari transfer momentum molekul. Semakin tinggi viskositas maka semakin
tinggi transfer momentum dari fluida terhadap permukaan benda (misalkan pipa). Teori momentum
menyatakan semakin besar momentum diberikan/ditransferkan maka semakin sulit suatu benda untuk
melenting (lenting tidak sempurna) dan cenderung lengket (stick) pada permukaan kontak.
Gesekan (viskositas) akan menghambat gerakan fluida. Energi kinetik hilang akibat gesekan ini diubah
menjadi panas. Itu sebabnya saat kita mengaduk suatu fluida yang kental misal, Minyak goreng akan
terasa hangat.
Gaya gesekan Fluida sebanding dengan kecepatannya (v)
Gaya gesekan Fluida sebanding dengan luas bidang /wadah (A)
Gaya gesekan Fluida berbanding terbalik dengan jarak antar dinding penanmapang (h/L)
F=ηAv/L
η = koefisien viskositas/ koefisien kekentalan mempunyai satuan N.s/M^2 atau PI (poiciulles)
nilai ini berubah seiring perubahan temperatur (jika T naik viskositas turun dan sebaliknya).
Fluida ideal tidak mempunyai koefisien viskositas.
VISKOSITAS
Viskositas adalah ukuran hambatan aliran yang ditimbulkan fluida bila fuida
tersebut mengalami tegangan geser. Biasanya diterima sebagai "kekentalan", atau
penolakan terhadap penuangan. Viskositas menggambarkan penolakan dalam fluida
kepada aliran dan dapat dipikir sebagai sebuah cara untuk mengukur gesekan fluida.
Air memiliki viskositas rendah, sedangkan minyak sayur memiliki viskositas tinggi.
Besar gaya F yang diperlukan untuk menggerakkan suatu
lapisan fluida dengan kelajuan tetap v untuk luas A dan letaknya pada jarak y dari suatu
permukaan yang tidak bergerak dinyatakan oleh penurunan rumus :
F=ηA
Keterangan :
η = koefisien viskositas
Av = besar gaya F yang diperlukan untuk menggerakkan suatu lapisan fluida
y = letak sesuatu dari permukaan yang tidak bergerak
Satuannya kg m-1 s-1.
Catatan pada viskositas :
1. Aliran viskositas (viscous flow). Dalam berbagai masalah keteknikan pengaruh
dari viskositas pada aliran adalah kecil, dan dengan demikian diabaikan. Cairan
kemudian dinyatakan sebagai tidak kental (invicid) atau, seringkali, ideal, dan µ diambil
sebesar nol. Tetapi kalau istilah aliran viskos dipakai, ini berarti bahwa viskositas tidak
diabaikan.
2. Kecepatan (velocity). Dalam aliran viskos hokum dasarnya adalah bahwa
kecepatan fluida pada tepi batas harus sama dengan kecepatan dari tepi batas itu.
Sebaliknya, ada gradient kecepatan sangat kecil di sebelah tepi batas dan, karena
R = µA
, suatu tegangan geseran tak hingga.
3. Tegangan geser (shear strength). Telah diketahui benar bahwa cairan yang tidak
bergerak tidak memiliki tegangan geser, karena dalam keseluruhan mereka berubah
bentuk untuk mengisi tempatnya, bagaimanapun juga bentuknya. Akan tetapi, ketika
sedang bergerak, mereka mempunyai tegangan geser, karena kalau R adalah
hambatan viskosnya yang terjadi meliputi luas A tegangan geser adalah
=µ
.
4. Dimensi-dimensi dariµ. Karena hambatan viskos, R = µA
dimensi-dimensi dari tegangan
, µ mempunyai
dibagi dengan gradient kecepatan yaitu:
(MT-2L-1) ÷ (LT-1/L) = ML-1T-1
Cara lain untuk melukiskan satuan-satuan ini didapatkan dengan menyatakan µ dalam
bentuk µ =
, darimana mereka dapat didefinisikan sebagai NS/m2 , yaitu :
1kg/ms = 1 Ns/m2
Dalam system c.g.s. satuan-satuan dari µ adalah poise, yang sama dengan 1 g/(cm
detik). Jadi:
1 kg/ms = 10 poise = 1000 centipoise.
5. Koefisien viskositas kinematis (Coeficient of kinematic viscosity), v(nu),
didefinisikan sebagai v =
. V diukur dengan m2/s atau dalam Stokes, 1 Stoke
adalah 1 cm2/s, dan hubungan antara keduasatuanini:
1 centistoke (cSt) = 10-6 m2/s
Dimana1 Stoke = 100 centistokes.
6. Hambatanviskos (viscos drag). RumusR = µA
dapat dipakai pada gerak
relative dua silinder konsentris (dengan cairan diantaranya) dari diameter yang hamper
sama . Ini mirip dengan rencana keteknikan biasa , yang terdapat misalnya, pada
poros, dilumasi dengan minyak, berputar di dalam bantalannya.
Viskositas adalah ukuran kekentalan fluida yang menyatakan besar kecilnya gesekan di dalam
fluida. Semakin besar viskositas fluida, maka semakin sulit suatu benda bergerak di dalam fluida
tersebut. Di dalam zat cair, viskositas dihasilkan oleh gaya kohesi antara molekul zat cair.
Sedangkan dalam gas, viskositas timbul sebagai akibat tumbukan antara molekul gas.
Dalam suatu fluida ideal (fluida tidak kental) tidak ada viskositas (kekentalan) yang menghambat
lapisan-lapisan fluida ketika lapisan-lapisan tersebut menggeser satu di atas lainnya. Untuk fluida
yang sangat kental seperti madu, diperlukan gaya yang lebih besar, sedangkan untuk fluida yang
kurang kental (viskositasnya kecil), seperti air, diperlukan gaya yang lebih kecil.
Tingkat kekentalan suatu fluida juga bergantung pada suhu. Semakin tinggi suhu zat cair,
semakin kurang kental zat cair tersebut. Misalnya ketika ibu menggoreng , minyak goreng yang
awalnya kental menjadi lebih cair ketika dipanaskan. Sebaliknya, semakin tinggi suhu suatu zat
gas, semakin kental zat gas tersebut.
Tingkat kekentalan fluida dinyatakan dengan koofisien viskositas. Nah, jika fluida makin kental
maka gaya tarik yang dibutuhkan juga makin besar. Dalam hal ini, gaya tarik berbanding lurus
dengan koofisien kekentalan.
Satuan Sistem Internasional (SI) untuk koofisien viskositas adalah Ns/m2 = Pa.s (pascal sekon).
Satuan CGS (centimeter gram sekon) untuk si koofisien viskositas adalah dyn.s/cm2 = poise (P).
Viskositas juga sering dinyatakan dalam sentipoise (cP). 1 cP = 1/100 P. Satuan poise digunakan
untuk mengenang seorang Ilmuwan Perancis, almahrum Jean Louis Marie Poiseuille.
1 poise = 1 dyn . s/cm2 = 10-1 N.s/m2
Fluida Temperatur (o C) Koofisien Viskositas
Air 0 1,8 x 10-3
20 1,0 x 10-3
60 0,65 x 10-3
100 0,3 x 10-3
Darah (keseluruhan) 37 4,0 x 10-3
Plasma Darah 37 1,5 x 10-3
Ethyl alkohol 20 1,2 x 10-3
Oli mesin (SAE 10) 30 200 x 10-3
Gliserin 0 10.000 x 10-3
20 1500 x 10-3
60 81 x 10-3
Udara 20 0,018 x 10-3
Hidrogen 0 0,009 x 10-3
Uap air 100 0,013 x 10-3
tinggi transfer momentum dari fluida terhadap permukaan benda (misalkan pipa). Teori momentum
menyatakan semakin besar momentum diberikan/ditransferkan maka semakin sulit suatu benda untuk
melenting (lenting tidak sempurna) dan cenderung lengket (stick) pada permukaan kontak.
Gesekan (viskositas) akan menghambat gerakan fluida. Energi kinetik hilang akibat gesekan ini diubah
menjadi panas. Itu sebabnya saat kita mengaduk suatu fluida yang kental misal, Minyak goreng akan
terasa hangat.
Gaya gesekan Fluida sebanding dengan kecepatannya (v)
Gaya gesekan Fluida sebanding dengan luas bidang /wadah (A)
Gaya gesekan Fluida berbanding terbalik dengan jarak antar dinding penanmapang (h/L)
F=ηAv/L
η = koefisien viskositas/ koefisien kekentalan mempunyai satuan N.s/M^2 atau PI (poiciulles)
nilai ini berubah seiring perubahan temperatur (jika T naik viskositas turun dan sebaliknya).
Fluida ideal tidak mempunyai koefisien viskositas.
VISKOSITAS
Viskositas adalah ukuran hambatan aliran yang ditimbulkan fluida bila fuida
tersebut mengalami tegangan geser. Biasanya diterima sebagai "kekentalan", atau
penolakan terhadap penuangan. Viskositas menggambarkan penolakan dalam fluida
kepada aliran dan dapat dipikir sebagai sebuah cara untuk mengukur gesekan fluida.
Air memiliki viskositas rendah, sedangkan minyak sayur memiliki viskositas tinggi.
Besar gaya F yang diperlukan untuk menggerakkan suatu
lapisan fluida dengan kelajuan tetap v untuk luas A dan letaknya pada jarak y dari suatu
permukaan yang tidak bergerak dinyatakan oleh penurunan rumus :
F=ηA
Keterangan :
η = koefisien viskositas
Av = besar gaya F yang diperlukan untuk menggerakkan suatu lapisan fluida
y = letak sesuatu dari permukaan yang tidak bergerak
Satuannya kg m-1 s-1.
Catatan pada viskositas :
1. Aliran viskositas (viscous flow). Dalam berbagai masalah keteknikan pengaruh
dari viskositas pada aliran adalah kecil, dan dengan demikian diabaikan. Cairan
kemudian dinyatakan sebagai tidak kental (invicid) atau, seringkali, ideal, dan µ diambil
sebesar nol. Tetapi kalau istilah aliran viskos dipakai, ini berarti bahwa viskositas tidak
diabaikan.
2. Kecepatan (velocity). Dalam aliran viskos hokum dasarnya adalah bahwa
kecepatan fluida pada tepi batas harus sama dengan kecepatan dari tepi batas itu.
Sebaliknya, ada gradient kecepatan sangat kecil di sebelah tepi batas dan, karena
R = µA
, suatu tegangan geseran tak hingga.
3. Tegangan geser (shear strength). Telah diketahui benar bahwa cairan yang tidak
bergerak tidak memiliki tegangan geser, karena dalam keseluruhan mereka berubah
bentuk untuk mengisi tempatnya, bagaimanapun juga bentuknya. Akan tetapi, ketika
sedang bergerak, mereka mempunyai tegangan geser, karena kalau R adalah
hambatan viskosnya yang terjadi meliputi luas A tegangan geser adalah
=µ
.
4. Dimensi-dimensi dariµ. Karena hambatan viskos, R = µA
dimensi-dimensi dari tegangan
, µ mempunyai
dibagi dengan gradient kecepatan yaitu:
(MT-2L-1) ÷ (LT-1/L) = ML-1T-1
Cara lain untuk melukiskan satuan-satuan ini didapatkan dengan menyatakan µ dalam
bentuk µ =
, darimana mereka dapat didefinisikan sebagai NS/m2 , yaitu :
1kg/ms = 1 Ns/m2
Dalam system c.g.s. satuan-satuan dari µ adalah poise, yang sama dengan 1 g/(cm
detik). Jadi:
1 kg/ms = 10 poise = 1000 centipoise.
5. Koefisien viskositas kinematis (Coeficient of kinematic viscosity), v(nu),
didefinisikan sebagai v =
. V diukur dengan m2/s atau dalam Stokes, 1 Stoke
adalah 1 cm2/s, dan hubungan antara keduasatuanini:
1 centistoke (cSt) = 10-6 m2/s
Dimana1 Stoke = 100 centistokes.
6. Hambatanviskos (viscos drag). RumusR = µA
dapat dipakai pada gerak
relative dua silinder konsentris (dengan cairan diantaranya) dari diameter yang hamper
sama . Ini mirip dengan rencana keteknikan biasa , yang terdapat misalnya, pada
poros, dilumasi dengan minyak, berputar di dalam bantalannya.
Viskositas adalah ukuran kekentalan fluida yang menyatakan besar kecilnya gesekan di dalam
fluida. Semakin besar viskositas fluida, maka semakin sulit suatu benda bergerak di dalam fluida
tersebut. Di dalam zat cair, viskositas dihasilkan oleh gaya kohesi antara molekul zat cair.
Sedangkan dalam gas, viskositas timbul sebagai akibat tumbukan antara molekul gas.
Dalam suatu fluida ideal (fluida tidak kental) tidak ada viskositas (kekentalan) yang menghambat
lapisan-lapisan fluida ketika lapisan-lapisan tersebut menggeser satu di atas lainnya. Untuk fluida
yang sangat kental seperti madu, diperlukan gaya yang lebih besar, sedangkan untuk fluida yang
kurang kental (viskositasnya kecil), seperti air, diperlukan gaya yang lebih kecil.
Tingkat kekentalan suatu fluida juga bergantung pada suhu. Semakin tinggi suhu zat cair,
semakin kurang kental zat cair tersebut. Misalnya ketika ibu menggoreng , minyak goreng yang
awalnya kental menjadi lebih cair ketika dipanaskan. Sebaliknya, semakin tinggi suhu suatu zat
gas, semakin kental zat gas tersebut.
Tingkat kekentalan fluida dinyatakan dengan koofisien viskositas. Nah, jika fluida makin kental
maka gaya tarik yang dibutuhkan juga makin besar. Dalam hal ini, gaya tarik berbanding lurus
dengan koofisien kekentalan.
Satuan Sistem Internasional (SI) untuk koofisien viskositas adalah Ns/m2 = Pa.s (pascal sekon).
Satuan CGS (centimeter gram sekon) untuk si koofisien viskositas adalah dyn.s/cm2 = poise (P).
Viskositas juga sering dinyatakan dalam sentipoise (cP). 1 cP = 1/100 P. Satuan poise digunakan
untuk mengenang seorang Ilmuwan Perancis, almahrum Jean Louis Marie Poiseuille.
1 poise = 1 dyn . s/cm2 = 10-1 N.s/m2
Fluida Temperatur (o C) Koofisien Viskositas
Air 0 1,8 x 10-3
20 1,0 x 10-3
60 0,65 x 10-3
100 0,3 x 10-3
Darah (keseluruhan) 37 4,0 x 10-3
Plasma Darah 37 1,5 x 10-3
Ethyl alkohol 20 1,2 x 10-3
Oli mesin (SAE 10) 30 200 x 10-3
Gliserin 0 10.000 x 10-3
20 1500 x 10-3
60 81 x 10-3
Udara 20 0,018 x 10-3
Hidrogen 0 0,009 x 10-3
Uap air 100 0,013 x 10-3