Materi Viskositas

. Materi Viskositas

Hukum aliran viskositas,

Newton menyatakan hubungan antara gaya – gaya mekanika dari
suatu aliran viskos sebagai : Geseran dalam ( viskositas ) fluida
adalah konstan sehubungan dengan gesekannya. Hubungan tersebut
berlaku untuk fluida Newtonian, dimana perbandingan antara
tegangan geser (s) dengan kecepatan geser (g) nya konstan. Parameter
inilah yang disebut dengan viskositas.

Aliran viskositas dapat digambarkan dengan dua buah bidang sejajar
yang dilapisi fluida tipis diantara kedua bidang tersebut. Suatu bidang
permukaan bawah yang tetap dibatasi oleh lapisan fluida
setebal h, sejajar dengan suatu bidang permukaan atas yang bergerak
seluas A. Jika bidang bagian atas itu ringan, yang berarti tidak
memberikan beban pada lapisan fluida dibawahnya, maka tidah ada
gaya tekan yang bekerja pada lapisan fluida (Dugdale, 1986).

Cara menentukan viskositas suatu zat menggunakan alat
yang dinamakan viskometer. Ada beberapa macam
viskometer yang biasa digunakan antara lain :

1. Viskometer kapiler / Ostwald

Viskositas dari cairan yang ditentukan dengan mengukur waktu yang
dibutuhkan bagi cairan tersebut untuk lewat antara 2 tanda ketika
mengalir karena gravitasi melalui viskometer Ostwald. Waktu alir dari
cairan yang diuji dibandingkan dengan waktu yang dibutuhkan bagi
suatu zat yang viskositasnya sudah diketahui (biasanya air) untuk
lewat 2 tanda tersebut (Moechtar,1990).

2. Viskometer Hoppler

Berdasarkan hukum Stokes pada kecepatan bola maksimum, terjadi
keseimbangan sehingga gaya gesek = gaya berat – gaya archimides.
Prinsip kerjanya adalah menggelindingkanz bola ( yang terbuat dari

kaca ) melalui tabung gelas yang berisi zat cair yang diselidiki.
Kecepatan jatuhnya bola merupakan fungsi dari harga resiprok
sampel (Moechtar,1990).

3. Viskometer Cup dan Bob
Prinsip kerjanya sample digeser dalam ruangan antaradinding luar
dari bob dan dinding dalam dari cup dimana bob masuk persis
ditengah-tengah. Kelemahan viscometer ini adalah terjadinya aliran
sumbat yang disebabkan geseran yang tinggi di sepanjangkeliling
bagian tube sehingga menyebabkan penurunan konsentrasi.
Penurunan konsentras ini menyebabkab bagian tengah zat yang
ditekan keluar memadat. Hal ini disebut aliran sumbat
(Moechtar,1990).

4. Viskometer Cone dan Plate
5. Cara pemakaiannya adalah sampel ditempatkan ditengah-tengah

papan, kemudian dinaikkan hingga posisi di bawah kerucut.
Kerucut digerakkan oleh motor dengan bermacam kecepatan
dan sampelnya digeser di dalam ruang semitransparan yang
diam dan kemudian kerucut yang berputar (Moechtar,1990).
6. Nilai viskositas dinyatakan dalam viskositas spesifik, kinematik
dan intrinsik. Viskositas spesifik ditentukan dengan
membandingkan secara langsung kecepatan aliran suatu larutan
dengan pelarutnya. Viskositas kinematik diperoleh dengan
memperhitungkan densitas larutan.
7. Baik viskositas spesifik maupun kinematik dipengaruhi oleh
konsentrasi larutan. Pengukuran viskositas dilakukan dengan
menggunakan viskometer Ubbelohde yang termasuk jenis
viskometer kapiler. Untuk penentuan viskometer larutan
polimer, viskometer kapiler yang paling tepat adalah viskometer
Ubbelohde. (Rochima, 2007).

Pengertian Viskosita

Viskositas adalah penilaian dari kekebalan fluida yang disalin baik
dengan tuntutan maupun tegangan. Lebih jelasnya, definisi viskositas
ialah sebuah tingkatan kepekatan fluida yang bisa menjelaskan besar

kecilnya suatu sentuhan dalam fluida. Kemudian, jika semakin besar
viskositas dalam fluida maka akan bertambah sulit untuk bergerak
dan juga akan bertambah sulit benda dapat bergerak di dalam fluida.
Didapatkan zat cair di dalam viskositas diperoleh gaya ketertarikan
antar molekul zat cair. Sementara dalam gas, viskositas berbentuk
sebagai dampak tumbukan antar molekul gas.
Semacam contoh viskositas di aktivitas sehari-hari diwaktu saat
memasukkan segelas air dan segelas oli, tentu saja air yang akan
segera berakhir. Hal tersebut dikarenakan air mempunyai kepekatan
yang lebih rendah dibandingkan dengan oli, antara molekul air kecil
sekali untuk bersentuhan dengan gelas sesampai cepat alir air akan
lebih cepat dibandingkan dengan oli.

Faktor Faktor Yang Mempengaruhi Viskositas

Terdapat 4 faktor yang mempengaruhi viskositas, yaitu sebagai
berikut:
Faktor- fator yang mempengaruhi viskositas adalah sebagai berikut :

 a) Tekanan

Viskositas cairan naik dengan naiknya tekanan, sedangkan viskositas
gas tidak dipengaruhi oleh tekanan.

 b) Temperatur

Viskositas akan turun dengan naiknya suhu, sedangkan viskositas gas
naik dengan naiknya suhu. Pemanasan zat cair menyebabkan
molekul-molekulnya memperoleh energi. Molekul-molekul cairan
bergerak sehingga gaya interaksi antar molekul melemah. Dengan
demikian viskositas cairan akan turun dengan kenaikan temperatur.

 c) Kehadiran zat lain

Penambahan gula tebu meningkatkan viskositas air. Adanya bahan
tambahan seperti bahan suspensi menaikkan viskositas air. Pada
minyak ataupun gliserin adanya penambahan air akan menyebabkan

viskositas akan turun karena gliserin maupun minyak akan semakin
encer, waktu alirnya semakin cepat.

 d) Ukuran dan berat molekul

Viskositas naik dengan naiknya berat molekul.Misalnya laju aliran
alkohol cepat, larutan minyak laju alirannya lambat dan
kekentalannya tinggi seta laju aliran lambat sehingga viskositas juga
tinggi.

 e) Berat molekul

Viskositas akan naik jika ikatan rangkap semakin banyak.

 f) Kekuatan antar molekul

Viskositas air naik denghan adanya ikatan hidrogen, viskositas CPO
dengan gugus OH pada trigliseridanya naik pada keadaan yang sama.

 g) Konsentrasi larutan

Viskositas berbanding lurus dengan konsentrasi larutan. Suatu larutan
dengan konsentrasi tinggi akan memiliki viskositas yang tinggi pula,
karena konsentrasi larutan menyatakan banyaknya partikel zat yang
terlarut tiap satuan volume. Semakin banyak partikel yang terlarut,
gesekan antar partikel semakin tinggi dan viskositasnya semakin
tinggi pula.

Rumus Viskositas

Terdapat 2 rumus pada viskositas, yakni sebagai berikut

 Rumus Viskositas Fisika

η=kxpxD/V
Pejelasannya:
η : Koefisien Viskositas
k : Konstanta
P : Tekanan

D : Diameter
V : Kecepatan

 Rumus Viskositas Fluida

F=ηAxv/L
Pejelasannya:
F = Gaya (N)
A = Luas Keping yang berkaitan dengan Fluida (m²)
v = Kelajuan Fluida
L = Jarak antar Keping
η = Koefisien Viskositas (Kg)

Viskositas Zat Cair

Viskositas zat cair dapat dipastikan secara kuantitatif dengan jumlah
yang disebut koefisien viskositas (η). Satuan SI untuk koefisien
viskositas yakni Ns/m2 atau pascal sekon (Pa s). Berdialog tentang
viskositas bermaksud kita ucapkan hububgab fluida sejati. Fluida ideal
tidak mempunyai koefisien viskositas.
Apabila suatu bergerak dengan kecepatan v dalam suatu fluida dekat
yang koefisien viskositasnya η, kemudian benda tersebut akan
mendapati gaya gesek an fluida sebesar Fs = k η v, dengan k yakni
konstanta yang terkait pada macam geometris benda.
Bersumber dari perhitungan laboratorium yang dibuat oleh Sir George
Stokes pada tahun 1845, beliau membuktikan bahwa benda yang
dengan motif geometrisnya berbentuk bola nilai k= 6 π r. Apabola
nilai k diterangkan ke dalam persamaan, kemudian terdapat rumus
yang diingat dengan rumus viskositas hukum stokes, berikut ini:
Fs = 6 π η rv

Penjelasannya:
Fs : gaya gesekan stokes (N)
η- : koefisien viskositas fluida (Pa s)
r : jari-jari bola (m)
v : kelajuan bola (m/s)
Berikut contoh gambar bola yang jatuh ke dalam fluida antara lain
sebagai berikut:

Gaya yang bergerak pada bola yakni gaya berat (w), gaya apung (Fa)
dan gaya lamban hasil dari viskositas ataupun gaya stokes (Fs).
Apabila terlepas, bola beralih diterampilkan. Tetapi, ketika
diterampilkan bertambah, kemudian gaya stokes juga bertambah.
Karena, pada saat bola mendapatkan bentuk seimbang, lalu bola
bergerak dengan kecepatan konstan yang ialah kecepatan terminal.
Pada kecepatan terminal, akibat yang bekerja pada bola sama dengan
nol. seperti sumbu vertikal ke atas sebagai sumbu positif, kemudian
saat kecepatan terminal berhasil terjadi persamaan berikut ini:

Untuk benda bermodel bola misalnya gambar diatas, kemudian
digunakan persamaan berikut ini:

Penjelasan:
vT : kecepatan terminal (m/s)
η : koefisien viskositas fluida (Pa s)
R : jari-jari bola (m)
g : percepatan gravitasi (m/s2)
ρb : massa jenis bola (kg/m3)
ρf : massa jenis fluida (kg/m3)

Viskositas Fluida

Berikut ini tabel viskositas fluida, yakni sebagai berikut:

Menurut tabel diatas terlihat bahwa air, udara dan alkohil mempunyai
koefisien yang benar-benar rendah dibandingkan dengan gliserin.
Demikian, dalam perhitungan sering gegabah.
Menurut eksperimen juga didapat bahwa koefisien viskositas
tergantung suhu. Pada mayoritas fluida, semakin tinggi suhu, lalu
semakin rendah koefisien viskositasnya. Itulah pemicu oli mesin
memerankan kental di musim dingin sehingga kadang mesin sukar
berfungsi karena terjadi efek viskositas pada oli mesin.