Unduh PDF
Unduh PDF
Viskositas bisa didefinisikan sebagai ukuran resistensi zat cair untuk mengalir. Pikirkan tentang air dan sirup gula. Air relatif mengalir tanpa hambatan, sedangkan sirup gula lebih sulit mengalir. Karena sirup gula lebih resisten untuk mengalir, viskositasnya lebih tinggi daripada air. Mekipun ada beberapa metode yang bisa dipilih untuk menentukan cara mengukur viskositas, mungkin yang paling tidak kompleks adalah dengan menjatuhkan bola ke dalam wadah bening berisi zat cair yang diukur viskositasnya. Namun, cara ini baru baru berfungsi jika bolanya cukup kecil sehingga aliran di sekeliling bola benar-benar kental dan tidak bergejolak. Ukuran bola juga harus lebih kecil daripada wadah zat cair supaya bisa dijatuhkan setidaknya dari jarak 10 kali jari-jari bola dari sisi luarnya.
Langkah
-
Definisikan viskositas. Viskositas mengukur resistensi zat cair untuk mengalir. [1] X Teliti sumber Cairan yang memiliki viskositas tinggi, misalnya madu, mengalir dengan sangat lambat. Zat cair yang viskositasnya rendah, misalnya air, mengalir dengan cepat. Satuan viskositas adalah pascal detik (Pa s). [2] X Teliti sumber
-
Tentukan rumus untuk viskositas. Eksperimen ini akan mengukur bola dan lintasannya melalui zat cair untuk menghitung viskositas. Rumus viskositas adalah [2(p s -p l )ga 2 ]/9v , dengan p s adalah densitas bola, p l adalah densitas zat cair, g adalah percepatan gravitas, a adalah jari-jari bola, dan v adalah kecepatan bola. [3] X Teliti sumber
-
Pahami berbagai variabel dalam rumus viskositas. Densitas adalah massa per satuan volume suatu objek yang disimbolkan dengan p . Dengan rumus ini, Anda harus mengetahui densitas bola, p s , dan zat cair, p l , yang dilewati bola tersebut. Jari-jari bola, a , bisa diketahui dengan mengukur keliling bola dan membaginya dengan 2π. Percepatan gravitasi, g , adalah konstanta yang tergantung pada atmosfer planet tempat Anda berada. Dalam konteks ini, Anda berada di bumi sehingga nilai g adalah 9,8 m/s 2 . [4] X Teliti sumber Kecepatan bola, v , dihitung selama eksperimen dari waktu yang dibutuhkan oleh suatu objek untuk menempuh jarak tertentu dalam satuan meter per detik (m/s).Iklan
-
Siapkan bahan-bahan yang diperlukan untuk percobaan ini. Untuk menghitung viskositas cairan, alat dan bahan yang dibutuhkan adalah bola, labu ukur, penggaris, stopwatch , zat cair yang akan diukur viskositasnya, neraca, dan kalkulator. [5] X Teliti sumber Eksperimen ini memiliki banyak langkah, tetapi Anda akan bisa menghitung viskositas zat cair apa saja jika semua prosedurnya diikuti dengan benar.
- Bola yang digunakan bisa kelereng kecil atau bola baja. Pastikan diameternya tidak lebih besar dari separuh diameter silinder ukur supaya bisa dijatuhkan dengan mudah ke dalam silinder.
- Silinder ukur dalam wadah plastik yang memiliki tanda ukur pada dinding silinder, sehingga bisa digunakan untuk mengukur volume.
- Jam tangan bisa digunakan untuk menggantikan stopwatch , tetapi akurasi stopwatch jelas lebih baik, .
- Zat cair yang digunakan harus cukup jernih agar kelereng tetap bisa dilihat begitu dijatuhkan ke dalamnya. Cobalah menguji berbagai zat cair yang memiliki laju alir yang berbeda untuk mengetahui perbedaan viskositasnya.
-
Hitung densitas bola yang Anda gunakan. Densitas bola dan zat cair dibutuhkan untuk menghitung viskositas. Rumus densitas adalah , d adalah densitas, m adalah massa objek, dan v adalah volume objek.
- Ukur massa bola dengan meletakkannya pada neraca. Catat massa bola dalam satuan (g).
- Tentukan volume bola dengan rumus V= (4/3) x π x r 3 , V adalah volume, π adalah konstanta 3,14, dan r adalah jari-jari bola. Anda bisa menghitung jari-jari bola dengan mengukur keliling bola lalu membaginya dengan 2π.
- Anda juga bisa menghitung volume dengan mengukur volume air setelah bola dimasukkan dalam silinder ukur. Catat tinggi air awal, masukkan bola ke dalam air, lalu catat ketinggian air yang baru. Kurangi ketinggian air yang baru dengan ketinggian air awal. Hasilnya setara dengan volume bola Anda dalam satuan mililiter (mL).
- Hitung densitas bola dengan rumus . Satuan densitas adalah g/mL.
-
Tentukan densitas zat cair yang Anda ukur. Dengan menggunakan rumus densitas yang sama, selanjutnya Anda akan menghitung densitas zat cair yang diukur.
- Ukur massa zat cair dengan menimbang berat silinder ukur kosong. Tuangkan zat cair Anda ke dalam silinder ukur, lalu timbang lagi. Kurangkan massa silinder ukur kosong terhadap massa silinder ukur yang telah diisi dengan zat cair untuk menentukan massa zat cair dalam satuan gram (g).
- Untuk menghitung volume zat cair, ukur saja zat cair yang Anda tuangkan ke dalam silinder ukur dengan menggunakan tanda ukur yang ada pada dinding silinder. Catat volumenya dalam satuan mililiter (mL).
- Gunakan rumus dan ukuran Anda untuk menghitung densitas zat cair dalam satuan g/mL.
-
Isi silinder ukur dengan zat cair yang akan diukur viskositasnya, lalu tandai posisi pada puncak dan dasar silinder. Tuangkan zat cair Anda secara perlahan ke dalam silinder ukur sampai dengan sekitar setengah atau tiga perempatnya.
- Tandai bagian atas silinder sekitar 2,5 cm dari puncak zat cair.
- Buat tanda kedua sekitar 2,5 cm dari dasar silinder ukur.
- Ukur jarak antara tanda atas dan bawah. Letakkan dasar penggaris pada tanda dasar dan catat jaraknya ke tanda atas.
-
Catat waktu yang dibutuhkan bola untuk jatuh dari tanda atas ke tanda bawah. Jatuhkan bola ke dalam zat cair dan mulai stopwatch ketika dasar bola mencapai tanda di bagian atas silinder. Ketika bola tanda yang dibuat di dasar silinder, hentikan stopwatch Anda.
- Zat cair yang memiliki viskositas rendah akan lebih sulit diukur dengan metode ini karena akan menyulitkan dalam memulai dan menghentikan stopwatch secara akurat.
- Ulangi langkah ini setidaknya tiga kali (semakin banyak Anda mengulang, hasil pengukurannya akan semakin akurat) dan hitung rerata tiga percobaan tersebut. Untuk menghitung rerata, jumlahkan hasil tiap percobaan dan bagi dengan jumlah percobaan yang dilakukan.
-
Hitung kecepatan bola. Kecepatan adalah ukuran jarak yang ditempuh dalam waktu tertentu. Rumus kecepatan adalah , v adalah kecepatan, d adalah jarak yang diukur, dan t adalah waktu yang dibutuhkan.
- Masukkan hasil pengukuran Anda ke dalam rumus untuk menemukan kecepatan bola.
-
Hitung kecepatan zat cair. Masukkan informasi yang sudah didapatkan ke dalam rumus viskositas: viskositas = [2(p s -p l )ga 2 ]/9v , p s adalah densitas bola, p l adalah densitas zat cair, g adalah percepatan gravitas (a adalah nilai tetapan 9., m/s 2 ), a adalah jari-jari bola, dan v adalah kecepatan bola. [6] X Teliti sumber
- Sebagai contoh, misalnya diketahui densitas zat cair 1,4 g/mL, densitas bola 5 g/mL, jari-jari bola 0,002 m, dan kecepatan bola 0,05 m/s.
- Dengan memasukkan nilai yang diketahui ke dalam rumus, maka: viskositas = [2(5 – 1,4)(9,8)(0,002)^2]/(9 x 0,05) = 0,00062784 Pa s
Iklan
Tips
- Agar tidak kacau, buat catatan hasil pengukuran dengan tabel data.
- Semua hasil pengukuran harus dalam satuan metrik.
- Jangan lupa menuliskan satuan di akhir perhitungan.
Iklan
Peringatan
- Ketika Anda mengisi silinder ukur dengan zat cair, buat titik yang tidak terlalu dekat dengan puncak silinder. Jika ruang yang tersisa tidak cukup, volume zat cair yang dipindahkan oleh bola akan berakibat zat cairnya tumpah, dan mengacaukan perhitungan Anda.
- Bersihkan zat cair dari bola dan keringkan sepenuhnya sebelum mengulang percobaan dengan menjatuhkan bola yang sama ke dalam silinder ukur.
- Bola yang digunakan harus memiliki densitas yang lebih tinggi daripada zat cair agar proses ini bisa berjalan.
- Pastikan tidak ada air atau zat cair lain di dalam silinder ukur sebelum memulai percobaan. Keberadaan zat cair lain bisa menjadikan pengukuran tidak akurat.
Iklan
Hal yang Anda Butuhkan
- Bola kecil padat atau objek lain berbentuk bola yang tidak mengambang pada zat cair yang diukur
- Zat cair yang diukur
- Silinder ukur yang lebih besar daripada bola
- Kalkulator
- Stopwatch
- Penggaris metrik
- Pensil
- Timbangan atau neraca
Referensi
- ↑ http://physics.info/viscosity/
- ↑ http://www.engineeringtoolbox.com/dynamic-absolute-kinematic-viscosity-d_412.html
- ↑ http://www.spacegrant.hawaii.edu/class_acts/Viscosity.html
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/class/1DKin/Lesson-5/Acceleration-of-Gravity
- ↑ https://www.teachengineering.org/view_activity.php?url=collection/cub_/activities/cub_surg/cub_surg_lesson03_activity1.xml
- ↑ http://www.spacegrant.hawaii.edu/class_acts/Viscosity.html
Tentang wikiHow ini
Halaman ini telah diakses sebanyak 64.547 kali.
Iklan
