LAPORAN PRAKTI KUM VISKOSITAS 2
LAPORAN PRAKTIKUM
VISKOSITAS
DISUSUN OLEH :
NAMA
: TISA DEVINTA PODOMI
NIM
: 13 531 029
KELAS
:1A
UNIVERSITAS NEGERI MANADO
FAKULTAS MATEMATIKA dan ILMU PENGETAHUAN ALAM
JURUSAN MATEMATIKA
2013
I.
IDENTITAS
Nama
: Tisa Devinta Podomi
Nim
: 13 531 029
Kelas
: 1 A (Pendidikan Matematika)
Kelompok
: VIII
Judul
: VISKOSITAS
Tanggal Pelaksanaan
Tanggal Pemasukan Laporan
: 04 Desember 2013
: 09 Desember 2013
II.
TUJUAN PERCOBAAN
1. Memahami adanya gaya gesekkan yang dialami benda uang bergerak
dalam fluida
2. Memahami perilaku fluida
3. Menentukan koefisien kekentalan (viskositas) fluida kental
III.
ALAT dan BAHAN
1.
Tabung panjang ( gelas ukur ukuran 1000 ml )
2.
Fluida kental ( oli )
3.
Bola – bola kecil ( kelereng )
4.
Mikrometer skrup / jangka sorong
5.
Stop watch
6.
Sendok saringan untuk mengambil bola
7.
Aerometer ( densimeter)
8.
Neraca
IV.
DASAR TEORI
Viskositas adalah ukuran tahanan (resistensi) dari suatu cairan untuk
mengalir. Rheologi berasal dari bahasa Yunani yaitu rheo dan logos. Rheo berarti
mengalir, dan logos berarti ilmu. Sehingga rheologi adalah ilmu yang mempelajari
tentang aliran zat cair dan deformasi zat padat. Rheologi erat kaitannya dengan
viskositas. Viskositas merupakan suatu pernyataan tahanan dari suatu cairan untuk
mengalir, semakin tinggi viskositas, semakin besar tahanannya untuk mengalir.
Viskositas dinyatakan dalam simbol η.
Pada zat cair, jarak antarmolekul jauh lebih kecil dibanding padagas,
sehingga kohesi molekuler di situ kuat sekali. Peningkatan temperatur mengurangi
kohesi molekuler, dan ini diwujudkan berupa berkurangnyaviskositas fluida.Oleh
karena itu, pada zat cair dapatlah ditentukan angkakekentalannya dengan
menggunakan viskositas benda yang dijatuhkan padafluida. Misalnya dengan
menjatuhkan kelereng.
Pada dasarnya penentuan angka kekentalan atau koefisien viskositas (ŋ)
dengan menggunakan rumus Stokes sangatlah sederhana.Hanya saja untuk itu
secara teknis diperlukan kelereng dari bahan yang amatringan, misalnya dari
aluminium, serta berukuran kecil, misalnya dengan jari- jari sekitar 1cm saja.
Menurut system newton, Viskositas mula-mula diselidiki oleh Newton, yaitu
dengan mensimulasikan zat cair dalam bentuk tumpukan kartu. zat cair
diasumsikan terdiri dari lapisan-lapisan molekul yang sejajar satu sama lain.
Lapisan terbawah tetap diam, sedangkan lapisan di atasnya bergerak dengan
kecepatan konstan, sehingga setiap lapisan akan bergerak dengan kecepatan yang
berbanding langsung dengan jaraknya terhadap lapisan terbawah yang tetap.
Perbedaan kecepatan (dv) antara dua lapisan yang dipisahkan dengan jarak (dx)
adalah (dv/dx) atau kecepatan geser (rate of share). Sedangkan gaya satuan luas
yang dibutuhkan untuk mengalirkan zat cairan tersebut adalah (F’/A) atau
Shearing stress.
F'/A=η dv/dx atau η=(F'⁄A)/(dv⁄dx).
Viskositas (η) merupakan perbandingan antara Shearing stress (F’/A) dan
Rate of shear (dv/dx). Satuan viskosit adalah poise atau dyne detik cm -2.
Cairan Newton adalah cairan yang mengikuti hukum Newton di mana nilai
shearing stress sebanding dengan nilai rate of shear (kecepatan geser), sehingga
viskositasnya tetap pada suhu ddan tekanan tertentu dan tidak tergantung kepada
kecepatan geser, jadi viskositasnya cukup ditentukan pada satu kecepatan geser.
Menurut Stokes, kekentalan terjadi apabila ada benda jatuh atau bergerak dalam
fluida (khusus benda bentuk bola). Maka kekentalan fluida dapat diukur dengan
persamaan:
r = m/v
rV bola = 4/3 . 3
∑F = m.ɑ
mg. FAch ɳr- 6n = m. dv/dx
rbvbg - rfvfg ɳr- 6n = m. dv/dx
r4/3 . 3rbg r- 4/3 . 3rfg ɳr- 6n = m. dv/dx
r4/3 . 3(rb-rf)g ɳr- 6n = m. dv/dx
.
V.
JALANNYA PERCOBAAN
1. Ukurlah diameter bola ( kelereng ) dengan menggunakan jangka
sorong dan micrometer skrup
2. Timbanglah massa bola ( kelereng ) dengan menggunakan neraca
3. Ukur massa jenis fluida dengan menggunakan densimeter ( aerometer )
4. Dengan gelang karet beri batas jarak jatuh pada tabung
5. Ukurlah jarak jatuh bola dari batas atas gelang karet bagian atas
sampai dibatas bawah
6. Ulangi langkah 5 dan 6 untuk jarak berbeda
VI.
HASIL PENGAMATAN
KELERENG/bola
S
U
2
SN
D
M
TABUNG
S
U
SN
D
0,06 2,06 6,1 6,1 0,14 6,24
MASS
A
0,875
gr/cm3
SU = Skala Utama
SN = Skala nonius x ketelitian ( 0,02)
D = Diameter (SU +SN)
M =Massa
L1 20 cm
T1
T2
L2 23 cm
T3
T1
1,9 1,79 2,01
8
Rata-rata
1,93 sekon
2,16
T2
T3
2,12 2,0
Rata-rata
2,09 sekon
L3 26 cm
T1
T2
2,2 2,49
8
Rata-rata
2,36 sekon
T3
2,31
VII.
PENGOLAHAN DATA
dbola = 2,06 cm= 2,06.10−2 m
mbola = 6,1gr = 0,0061 kg
dtabung = 6,24 cm=6,24.10−2 m
diameter 6,24. 10−2 m
Rtabung =
=
=3,12. 10−2 m=0,0312 m
2
2
diameter 2,06. 10−2 m
Rbola =
=1,03.10−2 m = 0,0103 m
=
2
2
ρ fluida=0,875
m
ρbola = v = 4
gr
kg
3 =875
cm
m3
0,0061
3 ( 3,14 ) ¿ ¿
kg
6,1.10−3
3
−6 = 1,33.10 = 1330
m3
4,576.10
jarak
v ¿)
= waktu
¿
L1
0,20
V1 = t 1 rata−rata = 1,93 =0,104 m/s
L2
0,23
V2 = t 2 rata−rata = 2,09 = 0,110 m/s
L3
0,26
V3 = t 3 rata−rata = 2,36 =0,1102 m/s
1. Hitung dari grafik tR2 dan d
t R2 =
9 πd
; η=koefisien kekentalan , d= jarak
9 g ( ρbola −ρfluida )
a. Pada jarak jatuh L=20cm=0,20 m
9 πd
t R2 =
9 g ( ρbola −ρfluida )
( 9 ) ( η ) ( 0,20 )
( 1,93 ) ( 0,0312 ) ²=
2. (9,8). ( 1330−875 )
( η ) ( 1,8 )
−4
( 1,93 ) (9,734.10 )=
2 ( 9,8 ) ( 455 )
( η ) ( 1,8 )
−4
18,786.10 ¿= 8918
−4
( η ) 1,8=167533,548.10
η=
167533,548. 10−4
=93074,193.10−4=9,307 Pa . s
1,8
b. Pada jarak jatuh L=23cm=0,23 m
( 2,09 ) ( 0,0312 ) ²=
( 9 ) ( η ) ( 0,23 )
2. (9,8). ( 1330−875 )
( η ) 2,07
−4
( 2.09 ) (9,734.10 )=
2.(9,8) ( 455 )
( 2,07 ( η ) )
20,344. 10−4 = 8918
2,07 ( η ) ¿ 181427,79210−4
181427,792 −4
( η) ¿
10
2,07
( η)
¿ 87646,276.10−4
( η ) ¿ 8,76 Pa . s❑
c. Pada jarak jatuh 0,26 m
( 9 ) ( η ) ( 0,26 )
( 2,36 ) ( 0,0312 ) ²=
2 .(9,8). ( 1330−875 )
( η ) 2,34
−4
( 2.36 ) (9,734. 10 )=
2.(9,8) ( 455 )
( η ) 2,34
22,972. 10−4 = 8918
( η ) 2,34=204864,296
η=
204864,296
=87548,84.10−4 Pa . s = 8,75 Pa.s
2,34
2. Hitunglah η menggunakan rumus3 yaitu η=
a. Pada jarak 0,20m
2 r 2 g (ρ – ρ0 )
η=
9 v1
2 r 2 g (ρ – ρ0 )
9v
2(0,0312)2 9,8(1330−875)
9(0,104)
2( 9,734.10−4 )9,8 (455)
η=
0,936
86807,812. 10− 4
η=
0,936
η=92743,38 .10−4 =9,27 Pa.s
η=
b. Pada jarak 0,23m
2 r 2 g (ρ – ρ0 )
η=
9 v2
2(0,0312)2 9,8(1330−875)
η=
9( 0,110)
2( 9,734.10−4 )9,8 (455)
η=
0,99
86807,812. 10− 4
η=
0,99
η=87684,658 .10−4 =8,76 Pa.s
c. Pada jarak 0,26 m
2 r 2 g (ρ – ρ0 )
η=
9 v3
2(0,0312)2 9,8(1330−875)
η=
9 (0,1102)
2( 9,734.10−4 )9,8 (455)
η=
0,992
86807,812. 10− 4
η=
0,992
η=87507,875 .10−4 =8,75 Pa.s
VIII. PEMBAHASAN
Viskositas adalah ukuran resistensi zat cair untuk mengalir. Viskositas
dapat berpengaruh pada formulasi sediaan-sediaan farmasi, misalnya pada sediaan
suspensi, tidak boleh terlalu kental (viskositas tinggi) sehingga menyebabkan
suspensi sulit dituangkan. Hal ini dapat menyebabkan distribusi zat aktif tidak
merata pada seluruh cairan dan keterimaan pasien juga rendah. Viskositas bola
bergantung pada waktu tempuh bola dan jenis bola yang digunakan.
selain itu, kekntalan fluida berbanding lurus dengan kecepatan benda untuk
menempuh suatu jarak tertentu. Dan waktu yang ditempuh dapat diketahui
kekntalan fluida tersebut. Semakin lama waktunya maka semakin kental fluida
tersebut.
IX.
KESIMPULAN
Dari percobaan yang telah dilakukan dapat ditarik kesimpulan
bahwa Viskositas adalah ukuran tahanan (resistensi) dari suatu cairan
untuk mengalir. Viskositas tergantung pada waktu yang digunakan untuk
menempuh suatu jarak tertentu. Gliserin merupakan larutan Newton
karena memiliki nilai viskositas yang
X.
SARAN
Praktikum yang telah dilakukan sudah baik, namun sebaiknya lebih
ditingkatkan lagi pelayanannya kepada siswa, agar dalam melakukan
praktikum berikutnya semua kelompok bias melakukan praktikum tanpa
dikejar waktu. Selain itu, sebaiknya tetap memperhatikan para siswa dalam
melakukan praktikum agar parktikum terlaksana sesuai dengan prosedur
kerja praktikum.
.
XI.
DAFTAR PUSTAKA
Buku Panduan Fisika
http://wikipedia.org/wiki/viskositas.html
http://fisikawanunmul.blogspot.com/20101001archive.html
Atkins, P.W.1994.Kimia Fisika jilid I.Jakarta:Erlangga
VISKOSITAS
DISUSUN OLEH :
NAMA
: TISA DEVINTA PODOMI
NIM
: 13 531 029
KELAS
:1A
UNIVERSITAS NEGERI MANADO
FAKULTAS MATEMATIKA dan ILMU PENGETAHUAN ALAM
JURUSAN MATEMATIKA
2013
I.
IDENTITAS
Nama
: Tisa Devinta Podomi
Nim
: 13 531 029
Kelas
: 1 A (Pendidikan Matematika)
Kelompok
: VIII
Judul
: VISKOSITAS
Tanggal Pelaksanaan
Tanggal Pemasukan Laporan
: 04 Desember 2013
: 09 Desember 2013
II.
TUJUAN PERCOBAAN
1. Memahami adanya gaya gesekkan yang dialami benda uang bergerak
dalam fluida
2. Memahami perilaku fluida
3. Menentukan koefisien kekentalan (viskositas) fluida kental
III.
ALAT dan BAHAN
1.
Tabung panjang ( gelas ukur ukuran 1000 ml )
2.
Fluida kental ( oli )
3.
Bola – bola kecil ( kelereng )
4.
Mikrometer skrup / jangka sorong
5.
Stop watch
6.
Sendok saringan untuk mengambil bola
7.
Aerometer ( densimeter)
8.
Neraca
IV.
DASAR TEORI
Viskositas adalah ukuran tahanan (resistensi) dari suatu cairan untuk
mengalir. Rheologi berasal dari bahasa Yunani yaitu rheo dan logos. Rheo berarti
mengalir, dan logos berarti ilmu. Sehingga rheologi adalah ilmu yang mempelajari
tentang aliran zat cair dan deformasi zat padat. Rheologi erat kaitannya dengan
viskositas. Viskositas merupakan suatu pernyataan tahanan dari suatu cairan untuk
mengalir, semakin tinggi viskositas, semakin besar tahanannya untuk mengalir.
Viskositas dinyatakan dalam simbol η.
Pada zat cair, jarak antarmolekul jauh lebih kecil dibanding padagas,
sehingga kohesi molekuler di situ kuat sekali. Peningkatan temperatur mengurangi
kohesi molekuler, dan ini diwujudkan berupa berkurangnyaviskositas fluida.Oleh
karena itu, pada zat cair dapatlah ditentukan angkakekentalannya dengan
menggunakan viskositas benda yang dijatuhkan padafluida. Misalnya dengan
menjatuhkan kelereng.
Pada dasarnya penentuan angka kekentalan atau koefisien viskositas (ŋ)
dengan menggunakan rumus Stokes sangatlah sederhana.Hanya saja untuk itu
secara teknis diperlukan kelereng dari bahan yang amatringan, misalnya dari
aluminium, serta berukuran kecil, misalnya dengan jari- jari sekitar 1cm saja.
Menurut system newton, Viskositas mula-mula diselidiki oleh Newton, yaitu
dengan mensimulasikan zat cair dalam bentuk tumpukan kartu. zat cair
diasumsikan terdiri dari lapisan-lapisan molekul yang sejajar satu sama lain.
Lapisan terbawah tetap diam, sedangkan lapisan di atasnya bergerak dengan
kecepatan konstan, sehingga setiap lapisan akan bergerak dengan kecepatan yang
berbanding langsung dengan jaraknya terhadap lapisan terbawah yang tetap.
Perbedaan kecepatan (dv) antara dua lapisan yang dipisahkan dengan jarak (dx)
adalah (dv/dx) atau kecepatan geser (rate of share). Sedangkan gaya satuan luas
yang dibutuhkan untuk mengalirkan zat cairan tersebut adalah (F’/A) atau
Shearing stress.
F'/A=η dv/dx atau η=(F'⁄A)/(dv⁄dx).
Viskositas (η) merupakan perbandingan antara Shearing stress (F’/A) dan
Rate of shear (dv/dx). Satuan viskosit adalah poise atau dyne detik cm -2.
Cairan Newton adalah cairan yang mengikuti hukum Newton di mana nilai
shearing stress sebanding dengan nilai rate of shear (kecepatan geser), sehingga
viskositasnya tetap pada suhu ddan tekanan tertentu dan tidak tergantung kepada
kecepatan geser, jadi viskositasnya cukup ditentukan pada satu kecepatan geser.
Menurut Stokes, kekentalan terjadi apabila ada benda jatuh atau bergerak dalam
fluida (khusus benda bentuk bola). Maka kekentalan fluida dapat diukur dengan
persamaan:
r = m/v
rV bola = 4/3 . 3
∑F = m.ɑ
mg. FAch ɳr- 6n = m. dv/dx
rbvbg - rfvfg ɳr- 6n = m. dv/dx
r4/3 . 3rbg r- 4/3 . 3rfg ɳr- 6n = m. dv/dx
r4/3 . 3(rb-rf)g ɳr- 6n = m. dv/dx
.
V.
JALANNYA PERCOBAAN
1. Ukurlah diameter bola ( kelereng ) dengan menggunakan jangka
sorong dan micrometer skrup
2. Timbanglah massa bola ( kelereng ) dengan menggunakan neraca
3. Ukur massa jenis fluida dengan menggunakan densimeter ( aerometer )
4. Dengan gelang karet beri batas jarak jatuh pada tabung
5. Ukurlah jarak jatuh bola dari batas atas gelang karet bagian atas
sampai dibatas bawah
6. Ulangi langkah 5 dan 6 untuk jarak berbeda
VI.
HASIL PENGAMATAN
KELERENG/bola
S
U
2
SN
D
M
TABUNG
S
U
SN
D
0,06 2,06 6,1 6,1 0,14 6,24
MASS
A
0,875
gr/cm3
SU = Skala Utama
SN = Skala nonius x ketelitian ( 0,02)
D = Diameter (SU +SN)
M =Massa
L1 20 cm
T1
T2
L2 23 cm
T3
T1
1,9 1,79 2,01
8
Rata-rata
1,93 sekon
2,16
T2
T3
2,12 2,0
Rata-rata
2,09 sekon
L3 26 cm
T1
T2
2,2 2,49
8
Rata-rata
2,36 sekon
T3
2,31
VII.
PENGOLAHAN DATA
dbola = 2,06 cm= 2,06.10−2 m
mbola = 6,1gr = 0,0061 kg
dtabung = 6,24 cm=6,24.10−2 m
diameter 6,24. 10−2 m
Rtabung =
=
=3,12. 10−2 m=0,0312 m
2
2
diameter 2,06. 10−2 m
Rbola =
=1,03.10−2 m = 0,0103 m
=
2
2
ρ fluida=0,875
m
ρbola = v = 4
gr
kg
3 =875
cm
m3
0,0061
3 ( 3,14 ) ¿ ¿
kg
6,1.10−3
3
−6 = 1,33.10 = 1330
m3
4,576.10
jarak
v ¿)
= waktu
¿
L1
0,20
V1 = t 1 rata−rata = 1,93 =0,104 m/s
L2
0,23
V2 = t 2 rata−rata = 2,09 = 0,110 m/s
L3
0,26
V3 = t 3 rata−rata = 2,36 =0,1102 m/s
1. Hitung dari grafik tR2 dan d
t R2 =
9 πd
; η=koefisien kekentalan , d= jarak
9 g ( ρbola −ρfluida )
a. Pada jarak jatuh L=20cm=0,20 m
9 πd
t R2 =
9 g ( ρbola −ρfluida )
( 9 ) ( η ) ( 0,20 )
( 1,93 ) ( 0,0312 ) ²=
2. (9,8). ( 1330−875 )
( η ) ( 1,8 )
−4
( 1,93 ) (9,734.10 )=
2 ( 9,8 ) ( 455 )
( η ) ( 1,8 )
−4
18,786.10 ¿= 8918
−4
( η ) 1,8=167533,548.10
η=
167533,548. 10−4
=93074,193.10−4=9,307 Pa . s
1,8
b. Pada jarak jatuh L=23cm=0,23 m
( 2,09 ) ( 0,0312 ) ²=
( 9 ) ( η ) ( 0,23 )
2. (9,8). ( 1330−875 )
( η ) 2,07
−4
( 2.09 ) (9,734.10 )=
2.(9,8) ( 455 )
( 2,07 ( η ) )
20,344. 10−4 = 8918
2,07 ( η ) ¿ 181427,79210−4
181427,792 −4
( η) ¿
10
2,07
( η)
¿ 87646,276.10−4
( η ) ¿ 8,76 Pa . s❑
c. Pada jarak jatuh 0,26 m
( 9 ) ( η ) ( 0,26 )
( 2,36 ) ( 0,0312 ) ²=
2 .(9,8). ( 1330−875 )
( η ) 2,34
−4
( 2.36 ) (9,734. 10 )=
2.(9,8) ( 455 )
( η ) 2,34
22,972. 10−4 = 8918
( η ) 2,34=204864,296
η=
204864,296
=87548,84.10−4 Pa . s = 8,75 Pa.s
2,34
2. Hitunglah η menggunakan rumus3 yaitu η=
a. Pada jarak 0,20m
2 r 2 g (ρ – ρ0 )
η=
9 v1
2 r 2 g (ρ – ρ0 )
9v
2(0,0312)2 9,8(1330−875)
9(0,104)
2( 9,734.10−4 )9,8 (455)
η=
0,936
86807,812. 10− 4
η=
0,936
η=92743,38 .10−4 =9,27 Pa.s
η=
b. Pada jarak 0,23m
2 r 2 g (ρ – ρ0 )
η=
9 v2
2(0,0312)2 9,8(1330−875)
η=
9( 0,110)
2( 9,734.10−4 )9,8 (455)
η=
0,99
86807,812. 10− 4
η=
0,99
η=87684,658 .10−4 =8,76 Pa.s
c. Pada jarak 0,26 m
2 r 2 g (ρ – ρ0 )
η=
9 v3
2(0,0312)2 9,8(1330−875)
η=
9 (0,1102)
2( 9,734.10−4 )9,8 (455)
η=
0,992
86807,812. 10− 4
η=
0,992
η=87507,875 .10−4 =8,75 Pa.s
VIII. PEMBAHASAN
Viskositas adalah ukuran resistensi zat cair untuk mengalir. Viskositas
dapat berpengaruh pada formulasi sediaan-sediaan farmasi, misalnya pada sediaan
suspensi, tidak boleh terlalu kental (viskositas tinggi) sehingga menyebabkan
suspensi sulit dituangkan. Hal ini dapat menyebabkan distribusi zat aktif tidak
merata pada seluruh cairan dan keterimaan pasien juga rendah. Viskositas bola
bergantung pada waktu tempuh bola dan jenis bola yang digunakan.
selain itu, kekntalan fluida berbanding lurus dengan kecepatan benda untuk
menempuh suatu jarak tertentu. Dan waktu yang ditempuh dapat diketahui
kekntalan fluida tersebut. Semakin lama waktunya maka semakin kental fluida
tersebut.
IX.
KESIMPULAN
Dari percobaan yang telah dilakukan dapat ditarik kesimpulan
bahwa Viskositas adalah ukuran tahanan (resistensi) dari suatu cairan
untuk mengalir. Viskositas tergantung pada waktu yang digunakan untuk
menempuh suatu jarak tertentu. Gliserin merupakan larutan Newton
karena memiliki nilai viskositas yang
X.
SARAN
Praktikum yang telah dilakukan sudah baik, namun sebaiknya lebih
ditingkatkan lagi pelayanannya kepada siswa, agar dalam melakukan
praktikum berikutnya semua kelompok bias melakukan praktikum tanpa
dikejar waktu. Selain itu, sebaiknya tetap memperhatikan para siswa dalam
melakukan praktikum agar parktikum terlaksana sesuai dengan prosedur
kerja praktikum.
.
XI.
DAFTAR PUSTAKA
Buku Panduan Fisika
http://wikipedia.org/wiki/viskositas.html
http://fisikawanunmul.blogspot.com/20101001archive.html
Atkins, P.W.1994.Kimia Fisika jilid I.Jakarta:Erlangga