MAY PUSPITASARI: LAPORAN PRAKTIKUM FLUIDA SUHU DAN VISKOSITAS

LAPORAN PRAKTIKUM FLUIDA

SUHU DAN VISKOSITAS

Disusun oleh:

Kelompok 8

1. Siti Ropita (13030654004)

2. Ariska Yuniar (13030654015)

Febrian Deiza I. H. (13030654019)
May Puspitasari (13030654032)

Prodi Pendidikan IPA A 2013

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Negeri Surabaya

2015

ABSTRAK

Suhu Dan Viskositas

Telah dilakukan praktikum suhu dan viskositas pada tanggal 22 april 2015 pukul 7.30 WIB di laboratorium IPA prodi pendidikan IPA fakultas matematika dan ilmu pengetahuan alam , Universitas negeri surabaya. Tujuan yaitu menyelidiki apakah suhu fluida berpengaruh terhadap viskositas fluida. Pada percobaan ini kami menggunakan metode memanaskan minyak dengan suhu yang diinginkan kemudian memasukkan kelerang kedalam minyak tersebut dan dilakukan 3 kali dengan suhu yang berbeda kemudian diamati waktu yang diperlukan kemudian dihitung nilai viskositas dengan menggunakan persamaan

ρ_f.. Variabel yang kami gunakan dalam praktikum ini variabel kontrol massa dan jari-jari keleeng serta volume minyak,variabel manipulasi yang kami gunakan yaitu suhu minyak goreng antara lain 10⁰ C,25⁰ C dan 40⁰ C dan variabel respon yaitu waktu yang dibutuhkan selama kelereng menempuh minyak sebesar 250 ml. Dari praktikum yang telah kita lakukan didapatkan bahwa minyak yang memiliki suhu 40⁰C kelereng dapat menempuh volume minyak 250 ml dengan waktu 1,77 sekon dan mimiliki niali vkiskositas 0,09 x 10^-6Kg s/m. Praktikum yang kami lakukan telah sesuai dengan dasar teori dimana semakin tinggi suhu zat cair, semakin kecil nilai viskositas zat cair tersebut hal ini dikarenakan pada viskositas zat cair dipengaruhi oleh gaya kohesi antara molekul.

Kata kunci: Viskositas, suhu

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Setiap fluida, baik gas maupun cairan, memiliki suatu sifat yang dikenal sebagai viskositas. Viskositas dapat dinyatakan sebagai tahanan aliran fluida yang merupakan gesekan antara molekul-molekul cairan satu dengan yang lai. Suatu jenis cairan dapat dikatakan memiliki viskositas yang rendah, dan sebaliknya bahan-bahan yang digunakan yang sulit mengalir dikatakan viskositasnya tinggi. Viskositas pada zat cai disebabkan oleh adanya gaya kohesi yaitu gaya tarik menarik antara molekul sejenis(Sarojono,2009).

Prinsip viskositas ini dapat digunakan dalam prpses pemisahan minyak dengan air. Kekentalan suatu zat cair dapat dihitung dengan hukum stokes. Viskositas cairan turun dengan naiknya temperatur. Pemanasan zat cair mengakibatkan molekul-molekul mendapatkan energi. Molekul – molekul cairan bergerak sehingga gaya interaksi antar molekul melemah. Dengan demikian viskositas cairan akan turun dengan kenaikan temperatur.

Dengan melakukan percobaan ini, kita akan mengetahui pengaruh suhu terhadap kecepatan jatuhnya benda yang akan berpengaruh terhadap besarya viskositas.

B. Rumusan Masalah

Bagaimana pengaruh suhu fluida terhadap viskositas?

C. Tujuan

Untuk menyelidiki pengaruh suhu fluida terhadap viskositas.

D. Hipotesis

Semakin tinggi suhu zat cair, semakin kecil viskositas zat cair tersebut.

BAB II

DASAR TEORI

A. Viskositas

Vikositas dapat dinyatakan sebagai tahanan aliran fluida yang merupakan gesekan antara molekul – molekul cairan satu dengan yang lain. Suatu jenis cairan yang mudah mengalir, dapat dikatakan memiliki viskositas yang rendah, dan sebaliknya bahan-bahan yang sulit mengalir dikatakan memiliki viskositas yang tinggi. Viskositas pada zat cair disebabkan oleh adanya gaya kohesi yaitu gaya tarik menarik antara molekul sejenis (Sarojo, 2009).

Viskositas merupakan ukuran kekentalan fluida yang menyatakan besar kecilnya gesekan di dalam fluida. Semakin besar viskositas (kekentalan) fluida, maka semakin sulit suatu fluida untuk mengalir dan juga menunjukkan 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. Zat cair lebih kental (viskositasnya) daripada gas, sehingga untuk mengalirkan zat cair diperlukan gaya yang lebih besar dibandingkan dengan gaya yang diberikan untuk mangalirkan gas.

Faktor- faktor yang mempengaruhi viskositas adalah sebagai berikut (Bird, 1987):

1. Tekanan

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

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. Berat molekul

Viskositas akan naik jika ikatan rangkap semakin banyak.

6. Kekuatan antar molekul

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

Bila sebuah bola yang massa jenisnya lebih besar daripada massa jenis fluida dan berjari-jari r, dimasukkan ke dalam suatu fluida zat cair, maka bola tersebut akan jatuh dipercepat sampai suatu saat kecepatannya maksimum (V_maks). Pada kecepatan V_maks ini, benda akan bergerak beraturan karena gaya beratnya sudah diimbangi oleh gaya gesek fluida.

Menurut George Stokes besarnya gaya gesek pada fluida inilah yang disebut gaya stokes dengan koefisien viskositasnya η dengan konstanta k = 6πr. Sehingga gaya gesek (gaya stokes) dapat dirumuskan sebagai:

Jika sebuah benda berbentuk bola jatuh bebas dalam suatu fluida kental (gambar 1.17), kecepatannya akan bertambah karena pengaruh gravitasi bumi sehingga mencapai suatu kecepatan terbesar yang tetap. Kecepatan terbesar yang tetap tersebut dinamakan kecepatan terminal. Pada saat kecepatan terminal tercapai, berlaku keadaan.

Dengan :

v = kecepatan terminal (m/s)

η = koefisien viskositas fluida (Pa s)

r = jari-jari bola (m)

g = percepatan gravitasi (m/s²)

ρ_b = massa jenis bola (kg/m³⁾

ρ_f= massa jenis fluida (kg/m³⁾

BAB 3

METODE PERCOBAAN

Metode Percobaan

Mengunakan metode eksperimen

Alat dan bahan

Alat

1. Gelas kimia 250 ml (2 buah)

2. Gelas kimia 500 ml (1 buah)

3. Statif (2 buah)

4. Gelas beker panjang 200 ml (1 buah)

5. Baskom (1 buah)

6. Kompos listrik +panci (1 buah)

7. Corong (1 buah)

8. Thermometer (1 buah)

9. Kelereng (1 buah)

10. Stopwatch (1 buah)

11. Mistar (1 buah)

12. Micrometer scrup (1 buah)

Bahan

1. Minyak (250 ml)

2. Es batu (secukupnya)

Variable

Variable kontrol : massa dan jari-jari kelereng, volume minyak

Variable manipulasi : suhu minyak goreng

Variable respon : waktu

Langkah kerja

1. Menghitung massa kelereng dan mengukur jari-jari kelereng

2. Mengukur minyak mengunakan gelas kimia sebanyak 250 ml

3. Memasak minyak hingga suhu 40ºC, 25ºC dan 10ºC

4. Minyak di ukur mengunakan thermometer hingga suhu yang telah di tentukan.

5. Minyak yang telah di ukur sesuai dengan suhu di masukan ke dalam gelas beker panjang

6. Mengukur panjang minyak di gelas beker

7. Kelereng di masukan ke dalam gelas beker panjang dan di hitung waktu ketika kelereng masuk ke dalam minyak hingga kelereng memasuki bagian dasar dari elas beker.

8. Menghitung nilai viskositas

Kelereng

Alur percobaan

BAB IV

DATA DAN ANALISIS

A. Data

Adapun data yang kami dapatkan dari prektikum kami yakni :

No	Kelereng			Minyak goreng		Waktu (±0,01)s
	Massa (±0,01)gr	Jari-jari (±0,01) cm	Volume (m³)	Suhu (±1⁰) C	Volume (±1) ml
1	2,20	0,35	0,18x10^-6	10	250	2,75
2				25		2,32
3				40		1,77

Tabel 1. tabel percobaan suhu dan viskositas

B. Analisis

Berdasarkan data yang kami dapatkan maka didapatkan analisis sebagai berikut

Sesuai dengan tujuan dari praktikum kami yaitu menyelidiki pengaruh fluida terhadap viskositas maka pada praktikum, kami memanipulasi suhu minyak sebagai variabel manipulasi, dengan mengkontrol volume minyak dan massa serta jari-jari kelereng yang digunakan, sehingga didapatkan waktu selama kelereng dimasukkan kedalam minyak. Suhu yang kami gunakan dalam prakikum kami antara lain 10⁰C, 25⁰C dan 40⁰ C dengan selisih 15⁰ C.

Pada percobaan yang pertama yaitu menggunakan suhu minyak 10⁰C dan didapatkan waktu kelereng selama menempuh minyak yaitu selama 2,75 sekon. Pada percobaan yang kedua yaitu menggunakan suhu minyak 25⁰C dan didapatkan waktu kelereng selama menempuh minyak yaitu selama 2,32 sekon. Pada percobaan yang ketiga digunakan suhu 25⁰ C dan diperlukan waktu kelereng selama menempuh minyak yaitu 1,77 sekon.

Dari percobaan tersebut dengan selisih antara suhu dengan suhu yang lain sebesar 15⁰ C, didapatkan selisih waktu yang diperlukan kelereng dalam menempuh volume minyak sebesar 250 ml. Selisih waktu antara percobaan pertama dan percobaan yang kedua yaitu sebesar 0,40 sekon. Sedangkan selisih waktu percobaan kedua dan percobaan ketiga yaitu 0,15 sekon.

C. Pembahasan

Berdasarkan data dan analisis percobaan yang telah kami lakukan telah sesuai dengan hipotesis dan kajian teori dimana semakin tinggi suhu zat cair, semakin kecil viskositas zat cair tersebut. Dengan mengkontrol massa dan jari-jari kelereng dan volume minyak serta memanipulasi suhu minyak. Dapat diketaui bahwa kelereng dapat menempuh minyak dengan waktu tercepat dengan waktu 1,77 sekon pada suhu 40⁰ C, sehingga kecepatan yang diperoleh terbesar terdapat pada percobaan yang ketiga yaitu sebesar 31,64 X 10-³. Hal ini dikarenakan pada viskositas zat cair disebabkan oleh gaya kohesi antara molekul. Molekul-molekul cairan bergerak menyebabkan gaya interaksi antara molekul melemah. Viskositas cairan berkurang dengan naiknya suhu, cairan dengan molekul-molekul mempunyai gaya-gaya kohesi yang jauh lebih besar dari pada gas. Pada percobaan kami dilakukan dengan cara memanaskan zat cair sehingga pemanasan zat cair menyebabkan molekul-molekulnya memperoleh energi. Viskositas dapat diukur dengan mengukur laju cairan yang melalui tabung cara ini merupakan salah satu cara yang mudah dan dapat digunakan untuk cairan maupun gas.

Pada percobaan kami dapat diketahui nilai kekentalan fluida (

) dengan menggunakan persaman

ρ_f. Dengan menggunakan persamaan tersebut nilai kekentalan fluida terbesar terdapat pada percobaan yang ketiga yaitu sebesar 0,09 x 10^-6Kg s/m hal ini dikarenakan pada percobaan ketiga memiliki suhu terbesar. Serta nilai viskositas berbeda-beda hal ini menyebabkan daya alir setiap zat cair berbeda-beda.

BAB V

KESIMPULAN

A. Kesimpulan

Berdasarkan pembahasan pada percobaan yang telah dilakukan maka dapat diambil kesimpulan :

Semakin tinggi suhu zat cair, semakin kecil nilai viskositas zat cair tersebut hal ini dikarenakan pada viskositas zat cair dipengaruhi oleh gaya kohesi antara molekul. Molekul-molekul cairan bergerak menyebabkan gaya interaksi antara molekul melemah. Viskositas cairan berkurang dengan naiknya suhu, cairan dengan molekul-molekul mempunyai gaya-gaya kohesi yang jauh lebih besar dari pada gas. Pada percobaan suhu dan viskositas didapatkan bahwa semakin rendah suhu zat cair maka nilai viskositas yang didaptakan besar , pada percobaan kami didaptkan nilai viskositas terbesar terdapat pada percoban ketiga yaitu didaptkan nilai viskositas sebesar 0,09 x 10^-6Kg s/m. Percobaan yang tealh kami lakukan telah sesuai dengan dasar teori yang ada sehingga dapat dikatakn bahwa percobaan yang telah kami lakukan telah berhasil.