43
LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA VISKOSITAS BERBAGAI JENIS CAIRAN Oleh : Ari Hidayat 1207136642

dsdsd (Repaired).docx

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: dsdsd (Repaired).docx

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA

VISKOSITAS BERBAGAI JENIS CAIRAN

Oleh :

Ari Hidayat 1207136642

JURUSAN TEKNIK KIMIA S1

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS RIAU

PEKANBARU

2013

Page 2: dsdsd (Repaired).docx

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 TEORI

1.1.1 Pengertian Viskositas

Viskositas adalah ukuran yang menyatakan kekentalan suatu cairan atau

fluida. Kekentalan merupakan sifat cairan yang berhubungan erat dengan

hambatan untuk mengalir. Beberapa cairan ada yang dapat mengalir cepat,

sedangkan lainnya mengalir secara lambat. Cairan yang mengalir cepat seperti air,

alkohol dan bensin mempunyai viskositas kecil. Sedangkan cairan yang mengalir

lambat seperti gliserin, minyak castor dan madu mempunyai viskositas besar

(Sutiah et al, 2008).

Viskositas atau kekentalan dari suatu cairan adalah salah satu sifat cairan

yang menentukan besarnya perlawanan terhadap gaya geser. Viskositas terjadi

terutama karena adanya interaksi antara molekul-molekul cairan.

Mengukur besar viskositas diperlukan satuan ukuran dalam sistem Standar

Internasional (SI) satuan viskositas ditetapkan sebagai viskositas kinematik

(kinematic viscosity) dengan satuan ukuran mm2/s atau cm2/s (Erizal, 2001).

Gambar 1.1 Perubahan bentuk akibat penerapan gaya-gaya geser tetap

F=μ A ’uzo

............................................................................................................

(1.1)

Apabila tegangan geser τ = F/A maka :

τ = μ A’u atau τ = μ u ................................................................................(1.2) zo’A zo

Page 3: dsdsd (Repaired).docx

dimana :

τ = Tegangan geser

μ = Viskositas dinamik

u/zo = Perubahan sudut atau kecepatan sudut dari garis

Agar berlaku umum u/zo dapat dinyatakan dalam du/dz yang disebut

radien kecepatan. Maka dalam differensial persamaan (1.2) dapat dinyatakan :

τ = μ du …………………………………..........................................................(1.3) dz

Persamaan (1.3) disebut Hukum Newton dari kekentalan atau :

μ = τ ………………………………….......................................................(1.4) du/dz

Viskositas biasanya berhubungan dengan konsistensi yang keduanya

merupakan sifat kenampakan (appearance property) yang berhubungan dengan

indera perasa. Konsistensi dapat didefinisikan sebagai ketidakmauan suatu bahan

untuk melawan perubahan bentuk (deformasi) bila suatu bahan mendapat gaya

gesekan (sheering fore). Gesekan yang timbul sebagai hasil perubahan bentuk

cairan yang disebabkan karena adanya resistensi yang berlawanan yang diberikan

oleh cairan tersebut dinamakan gaya irisan (sheering stress). Jika tenaga diberikan

pada suatu cairan, tenaga ini akan menyebabkan suatu bentuk atau deformasi.

Perubahan bentuk ini disebut sebagai aliran (Lewis, 1987).

Tabel 1.1 Viskositas berbagai cairan

Nama FluidaTemperatur

(oC)

Viskositas

 (Centistokes)

Densitas

(kg/liter)

Tekanan

(kPa)

Air 10 1.307 1 1.3

Air 30 0.802 0.996 4.3

Air laut 30 0.822 1.023 4.3

Asetaldehid 20 0.295 0.788 105

Benzena 30 0.65 0.868 20.7

Etil asetat 20 0.51 0.905 14

Etil alkohol 20 1.51 0.772 9

Page 4: dsdsd (Repaired).docx

Gliserin 20 1183 1.261 0

Kerosin 20 2.4 0.804 0.5

Nitro benzene 20 1.67 1.203 0.5

Propanol 20 2.8 0.804 2.4

Stiren 20 0.9 0.926 0.5

Toluena 20 0.68 0.867 5.4

Sumber: Lewis, 1987

1.1.2 Sifat dan Jenis Fluida

Fluida atau zat alir adalah zat yang dapat mengalir dan bentuknya selalu

berubah dengan perubahan volume. Yang termasuk dalam kategori fluida adalah

zat cair dan gas (Young, 2002).

Fluida mempunyai kerapatan yang harganya tertentu pada temperatur dan

tekanan tertentu. Harga kerapatannya tergantung pada temperatur dan

tekanan, apabila temperatur dan tekanan suatu fluida berubah maka

kerapatannya akan berubah (Young, 2002).

Bagi zat cair kerapatannya tidak akan terpengaruh oleh perubahan

temperatur dan tekanan, hal ini juga dinamakan fluida tidak dapat mampat

(incompresible) sedangkan gas sangat dipengaruh oleh perubahan temperatur dan

tekanan dan dikenal juga sebagai fluida dapat mampat (compresible) (Young,

2002).

Jadi berdasarkan kerapatannya maka fluida dapat dibedakan sebagai berikut :

1. Fluida tidak dapat mampat (incompresible)

2. Fluida dapat mampat (compresible)

dan berdasarkan mekanika fluida, fluida dapat dibedakan menjadi 2 jenis :

1. Fluida tidak bergerak / dalam keadaan diam (statika fluida)

2. Fluida bergerak / dalam keadaan bergerak (dinamika fluida)

(Young, 2002)

1.1.3 Hubungan Fluida dan Viskositas

Page 5: dsdsd (Repaired).docx

Didalam fluida yang tidak diidealisir terdapat aktivitas molekuler antara

bagian-bagian lapisannya. Salah satu akibat dari adanya aktivitas ini adalah

timbulnya gesekan internal antara bagian-bagian tersebut, yang dapat

digambarkan sebagai gaya luncur diantara lapisan-lapisan fluida tadi. Hal ini

dapat dilihat dari perbedaan kecepatan bergerak lapisan-lapisan fluida

tersebut (Tipler, 1998).

Bila pengamatan dilakukan terhadap aliran fluida makin mengecil

ditempat-tempat yang jaraknya terhadap dinding pipa semakin kecil, dan praktis

tidak bergerak pada tempat di dinding pipa. Sedangkan kecepatan terbesar

terdapat ditengah-tengah pipa aliran (Tipler, 1998).

1.1.4 Konsep Viskositas

Fluida, baik zat cair maupun zat gas yang jenisnya berbeda memiliki

tingkat kekentalan yang berbeda. Misalnya sirup dan air. Sirup biasanya

lebih kental dari air. Atau air susu, minyak goreng, oli, darah, dan lain-lain.

Tingkat kekentalan setiap zat cair tersebut berbeda-beda. Pada umumnya, zat

cair lebih kental dari zat gas (Giancoli, 2001).

Viskositas alias kekentalan sebenarnya merupakan gaya gesekan

antara molekul-molekul yang menyusun suatu fluida. Viskositas adalah gaya

gesekan internal fluida. Jadi molekul-molekul yang membentuk suatu fluida

saling gesek-menggesek ketika fluida tersebut mengalir. Pada zat cair, viskositas

disebabkan karena adanya gaya kohesi (gaya tarik menarik antara molekul

sejenis) (Giancoli, 2001).

Sedangkan dalam zat gas, viskositas disebabkan oleh tumbukan antar

molekul. Fluida yang lebih cair biasanya lebih mudah mengalir, contohnya air.

Sebaliknya, fluida yang lebih kental lebih sulit mengalir, contohnya minyak

goreng, oli, madu dan lain-lain. Tingkat kekentalan suatu fluida juga bergantung

pada suhu. Semakin tinggi suhu zat cair, semakin kurang kental zat cair tersebut

(Giancoli, 2001).

Page 6: dsdsd (Repaired).docx

Viskositas atau kekentalan hanya ada pada fluida riil (rill = nyata). Fluida

riil/nyata adalah fluida yang kita temui dalam kehidupan sehari-hari, seperti air,

sirup, oli, asap knalpot, dan lain-lain. Fluida riil berbeda dengan fluida ideal.

Fluida ideal sebenarnya tidak ada dalam kehidupan sehari-hari. Fluida ideal hanya

model yang digunakan untuk membantu kita dalam menganalisis aliran fluida

(fluida ideal ini yang kita pakai dalam pokok bahasan Fluida Dinamis) (Giancoli,

2001).

Viskositas suatu fluida adalah sifat yang menunjukkan besar dan kecilnya

tahan dalam fluida terhadap gesekan. Fluida yang mempunyai viskositas rendah,

misalnya air mempunyai tahanan dalam terhadap gesekan yang lebih kecil

dibandingkan dengan fluida yang mempunyai viskositas yang lebih besar

(Kamajaya, 2004).

Gaya Kecepatan v cm/detik

F dyne

Gambar 1.2 2 Lapisan Fluida yang Sejajar

Dari gambar diatas merupakan 2 lapisan fluida sejajar dengan masing-

masing mempunyai luas A cm2 dan jarak kedua lapisan L cm. Bila lapisan atas

bergerak sejajar dengan lapisan bawah pada kecepatan V cm/detik relatif terhadap

lapisan bawah, supaya fluida tetap mempunyai kecepatan V cm/detik maka harus

bekerja suatu gaya sebesar F dyne. Dari hasil eksperimen didapatkan bahwa

gaya F berbanding lurus dengan kecepatan V, luas A dan berbanding

terbalik dengan:

F=ηV AL

...................................................................................... (1.5)

η= F LV A

...................................................................................... (1.6)

A cm2

A cm2

Page 7: dsdsd (Repaired).docx

dengan

F = gaya (N) η = viskositas.

V = kecepatan (m/s) L = jarak (m)

A = Luas penampang (m2)

(Kamajaya, 2004)

Satuan Sistem Internasional (SI) untuk koofisien viskositas adalah Ns/m2=

Pa.s (pascal sekon). Satuan CGS (centimeter gram sekon) untuk koefisien

viskositas adalah dyn.s/cm2 = poise (P). Viskositas juga sering dinyatakan dalam

sentipoise (cP). 1 cP = 1/100 P (Kanginan, 2005).

Gejala ini dapat dianalisis dengan mengintrodusir suatu besaran yang

disebut kekentalan atau viskositas (viscosity). Oleh karena itu, viskositas berkaitan

dengan gerak relatif antar bagian-bagian fluida, maka besaran ini dapat dipandang

sebagai ukuran tingkat kesulitan aliran fluida tersebut. Makin besar kekentalan

suatu fluida makin sulit fluida itu mengalir. (Kanginan, 2005).

Viskositas suatu cairan murni atau larutan merupakan indeks hambatan alir

cairan. Beberapa zat cair dan gas mempunyai sifat daya tahan terhadap aliran ini,

dinyatakan dengan Koefisien Viskositas (ไ). (Kanginan, 2005).

Viskositas ialah besarnya gaya tiap cm2 yang diperlukan supaya terdapat

perbedaan kecepatan sebesar 1 cm tiap detik untuk 2 lapisan zat cair yang parallel

dengan jarak 1 cm. Viskositas dapat dihitung dengan rumus Poiseville.

η=π P R4 T8 L V

.........................................................................................................(1.7)

Dengan:

R = Jari-jari pipa dialiri cair (cm)

T = Waktu alir (detik)

P = Tekanan yang menyebabkan zat cair mengalir (dyne/cm2)

V = Volume zat cair (liter)

L = Panjang pipa (cm)

η = Koefisien Viskositas (centipoise)

Page 8: dsdsd (Repaired).docx

Makin besar kekentalannya, makin sukar zat cair itu mengalir dan bila

makin encer makin mudah mengalir. Sesuai dengan persamaan berikut:

= Q.......................................................................................................

(1.8)

Dimana:

Q = Fluiditas

η = Koefisien Viskositas

Fluiditas yaitu kemudahan suatu zat cair untuk mengalir. Dari rumus diatas

dapat dilihat bahwa Fluiditas berbanding terbalik dengan koefisien kekentalan

(Koefisien Viskositas) (Kanginan, 2005).

1.1.5 Macam-Macam Viskometer

Alat yang dipakai untuk menentukan Viskositas dinamakan Viskometer.

Ada beberapa jenis Viskometer, diantaranya :

a) Viskometer Ostwald

b) Viskometer Lehman

c) Viskometer bola jatuh dari Stokes.

(Kartika, 1990)

1.1.5.1 Viskometer Ostwald

Cara penggunaannya :

Jika air dipakai sebagai pembanding, mula-mula air dimasukkan melalui

tabung A kemudian dihisap agar masuk ke tabung B sampai batas A kemudian

dilepaskan dan siapkan stopwatch sebagai pengukur waktu (Kartika, 1990).

Umpamanya waktu yang diperlukan air untuk bergerak dari permukaan a

sampai b sama dengan t1, setelah itu percobaan diganti dengan zat cair lain

dengan cara yang sama seperti disamping. Umpamanya diperlukan t2 dengan

menggunakan rumus Poiseville karena V, L dan R sama maka didapat persamaan:

η1

η2

=T 1 γ1

T 2 γ2.........................................................................................................(1.9)

Page 9: dsdsd (Repaired).docx

Dengan:

γ 1= Massa jenis air

γ 2= Massa jenis zat cair yang dicari

η1= koefisien zat cair

η2= koefisien zat cair x

T 1= waktu zat cair

T 2= waktu zat cair x

(Kartika, 1990)

Pada Ostwald yang diukur adalah waktu yang dibutuhkan oleh sejumlah

cairan tertentu untuk mengalir melalui pipa kapiler dengan gaya yang disebabkan

oleh berat cairan itu sendiri, jadi waktu yang dibutuhkan oleh cairan untuk melalui

batas “a” dan “b” dapat diukur menggunakan stopwatch (Kartika, 1990).

1.1.5.2 Viscometer Lehman

Nilai viskositas Lehman didasarkan pada waktu kecepatan alir cairan

yang akan diuji atau dihitung nilai viskositasnya berbanding terbalik dengan

waktu kecepatan alir cairan pembanding, dimana cairan pembanding yang

digunakan adalah air. Persamaannya adalah sebagai berikut:

η=T cairanT air

......................................................................................................(1.10)

(Kartika, 1990)

1.1.5.3 Viscometer Bola Jatuh – Stokes

Terhadap sebuah benda yang bergerak jatuh didalam fluida bekerja tiga

macam gaya, yaitu:

1. Gaya gravitasi atau gaya berat (W) gaya inilah yang menyebabkan benda

bergerak ke bawah dengan suatu percepatan.

2. Gaya apung (buoyant force) atau gaya Archimedes (B) arah gaya ini

keatas dan besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh

benda itu.

Page 10: dsdsd (Repaired).docx

3. Gaya gesek (Frictional force) Fg, arahnya keatas dan besarnya seperti

yang dinyatakan oleh persamaan :

Fg = V k...........................................................................................................(1.11)

dengan:

Fg = Gaya gesek

k = Konstanta

V = Kecepatan benda (m/s)

(Kartika, 1990)

Benda yang jatuh mempunyai kecepatan yang makin lama makin besar,

tetapi dalam medium ada gaya gesek yang makin besar bila kecepatan benda

jatuh makin besar. Benda yang bentuknya tidak beraturan dan rumit serta besar

akan menghasilkan harga k yang besar (Kartika, 1990).

Ilmuan bernama Sir Goerge Stokes pada tahun 1845 menunjukan bahwa

gaya hambatan F yang dialami oleh benda bentuk bola yang bergerak relatif

terhadap fluida diberikan oleh hubungan :

F=6 π η r v....................................................................................................(1.12)

Dengan koefisien viskositas, r jari-jari bola, dan v kecepatan benda

terhadap fluida. Persamaan inilah yang dinamakan dengan hukum stokes.

Berdasarkan kaidah stokes tersebut, jika v semakin besar maka nilai gaya gesek v

akan semakin besar pula (Kartika, 1990).

Dalam percobaan hukum Stokes di perlukan syarat-syarat sebagai berikut :

1. Ruang tempat zat cair tidak terbatas

2. Tidak terjadi turbelansi pada zat cair

3. Kecepatan bola v tidak besar

Bila sebuah benda padat berbentuk bola dengan jari-jari r dimasukkan ke

dalam zat cair tanpa kecepatan awal bola tersebut akan begerak ke bawah mula-

mula dengan percepatan sehingga kecepatannya bertambah. Dengan

bertambahnya kecepatan maka gaya gesek fluida akan membesar, sehingga suatu

saat bola akan bergerak dengan kecepatan tetap. Kecepatan tetap ini disebut

kecepatan terminal yang terjadi pada saat gaya berat bola sama dengan jumlahan

antara gaya angkat ke atas (Archimedes) dan gaya gesek Stokes (Kartika, 1990).

Page 11: dsdsd (Repaired).docx

Gaya berat = Gaya apung + gaya stokes

ρ V g=ρ 0V g+6π ηr v............................................................................(1.13)

Fluida yang viskositasnya besar akan menghasilkan harga k yang

besar pula. Untuk benda yang berbentuk bola dengan jari -jari R dan fluida

dengan viskositas η besarnya k dapat dinyatakan sebagai berikut ;

k = 6 π η R .......................................................................................................(1.14)

Hubungan ini diberikan oleh Stokes dan berlaku untuk aliran fluida yang

laminer. Jika kedua rumus digabungkan, maka akan diperoleh gaya gesek;

Fg=6 π η R V ...............................................................................................(1.15)

Alat ini terdiri dari sebuah tabung yang di bagian dinding luarnya

diselubungi dengan air agar suhu di dalamnya konstan. Digunakan untuk

menentukan Viskositas cairan yang kental tetapi yang tembus cahaya agar dapat

mengamati jatuhnya bola peluru sampai ke dasar tabung. menurut hukum Stokes:

η=2 g R2(γ−γ1)

9V.............................................................................................(1.16)

dengan: η = Koefisien Viskositas (centipoise)

R = Jari-jari bola (cm)

γ = Massa jenis bola peluru

γ 1 = Massa jenis zat cair

V = Kecepatan (m/s)

g = Kecepatan gravitasi (m/s)

(Kartika, 1990)

Hukum Stokes merupakan dasar viskositas bola jatuh. Untuk

mendapatkan viskositas cairan yang lebih teliti maka diperlukan cairan

pembanding. Setelah tabung diisi air lalu bola peluru dilepaskan dari permukaan

a sampai dasar b dan waktu dicatat missal t1, kemudian percobaan diganti dengan

zat cair x umpamanya diperlukan waktu t2 (Kartika, 1990).

Dari kedua percobaan itu didapatkan persamaan;

η1

η2

=t 1(γ−γ1)t 2(γ−γ2)

................................................................................................(1.17)

Page 12: dsdsd (Repaired).docx

dengan:

η1 = koefisien zat cair

η2 = koefisien zat cair x

t 1 = waktu zat cair

t 2 = waktu zat cair x

γ 1 = Massa jenis air

γ 2 = Massa jenis zat cair x

(Kartika, 1990)

1.1.6 Pengaruh Temperatur Terhadap Viskositas

Viskositas merupakan besaran yang harganya tergantung terhadap

temperatur. Pada kebanyakan fluida cair, bila temperatur naik viskositas akan

turun, dan sebaliknya bila temperatur turun maka viskositas akan naik.

Dinyatakan dengan rumus

log η= AT

+B K……………………………………………………………(1.18)

Dengan:

η = Koefisien Viskositas (centipoise)

A, B = tetapan untuk cairan tertentu

T = Temperatur mutlak

(Kartika, 1990)

Rumus ini dapat dipakai untuk cairan murni, adapun rumus untuk sistem

beberapa cairan adalah

log η= AT

+B . logT +C………………………………………………….(1.19)

Dengan :

η = Koefisien Viskositas (centipoise)

A, B, C = merupakan tetapan untuk cairan tertentu

T = Temperatur mutlak

(Kartika, 1990)

Page 13: dsdsd (Repaired).docx

BAB II

METODOLOGI

2.1. Alat-alat

No Nama Alat Volume Gambar

1 Viskometer Oswald -

2 Piknometer 10 ml

3 Corong Kaca -

Page 14: dsdsd (Repaired).docx

4 Water Bath -

5 Termometer -

2.2. Bahan

1. Aquadest

2. Etanol

3. Etil asetat

2.3 Prosedur Percobaan

I. Menentukan Viskositas berbagai macam cairan

1. Viskometer di bersihkan agar jalan cairan di kapiler tidak terhambat.

2. Viskometer diisi dengan cairan yang akan ditentukan viskositasnya, lalu

sampel dimasukkan melalui tabung G menuju reservoir bawah kira-kira

sampai batas antara garis J dan K.

3. Viskometer dipegang dan dimasukkan kedalam water bath untuk

mengkonstankan temperaturnya.

4. Viskometer di panaskan hingga suhu cairan 350 C dan 450 C.

5. Jari diletakkan di tabung B, cairan dihisap dari tabung A agar naik

ditabung A sampai kira-kira setengah bola C. Penghisap dilepaskan dari

tabung A dan dibiarkan cairan turun memasuki bola I.

Page 15: dsdsd (Repaired).docx

6. Efflux time dihitung dengan membiarkan cairan turun melalui kapiler

alat. Perhitungan efflux time dimulai jika cairan turun antara batas D

sampai F.

7. Kinematik viskositas dihitung dengan menggunakan konstanta

viscometer (0,000953 mm2/s2) dikalikan dengan efflux time dapat di

ukur suhu cairan sampel menggunakan thermometer.

8. Tentukan berat jenis setiap cairan sample pada suhu tersebut

menggunakan piknometer.

II. Penentuan berat jenis berbagai macam cairan.

1. Berat piknometer yang kosong ditimbang pada neraca analitik. Volume

piknometer diketahui : 10 ml.

2. Isikan cairan yang akan ditentukan berat jenisnya kedalam piknometer

hingga penuh lalu tutup piknometer dipasangkan dengan hati-hati.

Jangan ada rongga udara dalam piknometer itu. Bagian liuar

piknometer dibersihkan dengan tissue hingga kering.

3. Piknometer yang telah berisi sampel ditimbang kembali menggunakan

timbangan analitik.

4. Selisih berat piknometer ditambah sample dnegan piknometer kosong

dicatat sebagai berat cairan sample.

Berat jenis cairan=(berat piknometer+sampel )−(berat piknometer kosong)

Volume Piknometer

……..…...(2.1)

Berat jenis cairan=b gram−a gram10 ml

= c gram10 ml

…………….…………………….

(2.2)

2.4. Pengamatan

A. Menghitung Viskositas menggunakan viscometer Oswald

Tabel 2.1 Data pengamatan pengukuran Viskositas

Page 16: dsdsd (Repaired).docx

No. Zat yang diukur Suhu (oC) Waktu (s)

1 Aquadest 28oC 149,58 s

2 Aquadest 35oC 146,57 s

3 Aquadest 45oC 129,55 s

4 Etanol 28oC 187,95 s

5 Etanol 35oC 156,44 s

6 Etanol 45oC 147,34 s

7 Etil Asetat 28oC 916,30 s

8 Etil Asetat 45oC 827,35 s

B. Menghitung densitas menggunakan piknometer 10 ml

Tabel 2.2 Data pengamatan pengukuran densitas

No. Zat yang diukur Suhu (oC) Massa (gr)

1 Aquadest 28oC 1,024 gr

2 Aquadest 35oC 1,022 gr

3 Aquadest 45oC 1,018 gr

4 Etanol 28oC 0,828 gr

5 Etanol 35oC 0,824 gr

6 Etanol 45oC 0,814 gr

7 Etil Asetat 28oC 1,023 gr

8 Etil Asetat 35oC 1,019 gr

9 Etil Asetat 45oC 1,017 gr

Page 17: dsdsd (Repaired).docx

BAB III

HASIL DAN PEMBAHASN

3.1 Hasil Percobaan

1. Menentukan viskositas berbagai jenis cairan

Aquades

Tabel 3.1 Nilai viskositas aquades dengan variasi suhu

Suhu (oC) Viskositas (gr/cm s)

28 1.459 x 10-3

35 1.427 x 10-3

45 1.256 x 10-3

Etanol

Page 18: dsdsd (Repaired).docx

Tabel 3.2 Nilai viskositas etanol dengan variasi suhu

Suhu (oC) Viskositas (gr/cm s)

28 1.403 x 10-3

35 1.228 x 10-3

45 1.142 x 10-3

Etil Asetat

Tabel 3.3 Nilai viskositas etil asetat dengan variasi suhu

Suhu (oC) Viskositas (gr/cm s)

28 8.933 x 10-3

45 8.018 x 10-3

2. Penentuan berat jenis berbagai jenis cairan

Tabel 3.4 Nilai densitas berbagai cairan dalam variasi suhu

Suhu (oC) Aquades

(gr/cm3)

Etanol

(gr/cm3)

Etil Asetat

(gr/cm3)

28 1.024 0.828 1.023

35 1.022 0.824 1.019

45 1.018 0.814 1.017

3. Perbandingan viskositas percobaan dengan teori

Aquades

Tabel 3.5 Nilai perbandingan viskositas aquades dengan variasi suhu

Suhu

(oC)

Viskositas

percobaan (gr/cms)

Viskositas teori

(gr/cms)

%

Perbedaan

28 1.459 x 10-3 0.891 x 10-3 38.9

Page 19: dsdsd (Repaired).docx

35 1.427 x 10-3 0.720 x 10-3 49.5

45 1.256 x 10-3 0.603 x 10-3 51.9

Etanol

Tabel 3.6 Nilai perbandingan viskositas etanol dengan variasi suhu

Suhu

(oC)

Viskositas

percobaan (gr/cms)

Viskositas teori

(gr/cms)

% Perbedaan

28 1.403 x 10-3 1.1 x 10-3 21.6

35 1.228 x 10-3 0.83 x 10-3 32.4

45 1.142 x 10-3 0.71 x 10-3 37.8

Etil Asetat

Tabel 3.7 Nilai perbandingan viskositas etil asetat dengan variasi suhu

Suhu (oC)Viskositas percobaan

(gr/cms)

Viskositas

teori (gr/cms)% Perbedaan

28 8.933 x 10-3 5.1 x 10-3 42.9

45 8.018 x 10-3 4.8 x 10-3 40.1

3.2 Pembahasan

1. Menentukan viskositas berbagai jenis cairan

Viskositas adalah ukuran resistensi zat cair untuk mengalir. Dari hasil

percobaan, dapat dilihat bahwa viskositas cairan berpengaruh pada suhu. Semakin

tinggi suhu suatu cairan, maka viskositas cairan tersebut akan semakin rendah

begitu juga sebaliknya.

Grafik pengaruh suhu terhadap viskositas aquades

Page 20: dsdsd (Repaired).docx

Pada percobaan, didapatkan pada suhu

adalah 1.459 x 10-3 gr/cm.s, pada suhu 350C adalah 1.427 x 10-3 gr/cm.s

sedangkan pada suhu 45oC viskositasnya adalah 1.256 x 10-3 gr/cm.s.

Grafik pengaruh suhu terhadap viskositas etanol

28 35 450.00115

0.0012

0.00125

0.0013

0.00135

0.0014

0.00145

0.0015

0.0014590.001427

0.001256

Temperatur ( 0C )

Visk

osita

s gr/

cm. s

(Poi

se)

28 35 450

0.0002

0.0004

0.0006

0.0008

0.001

0.0012

0.0014

0.00160.001483

0.0012280.001142

Temperatur ( 0C )

Visk

osita

s gr/

cm. s

(Poi

se)

Page 21: dsdsd (Repaired).docx

Pada percobaan, didapatkan pada suhu ruangan yaitu 28oC viskositas

etanol adalah 1.483 x 10-3 gr/cm.s, pada suhu 350C adalah 1.228 x 10-3 gr/cm.s

sedangkan pada suhu 45oC viskositasnya adalah 1.142 x 10-3 gr/cm.s.

Grafik pengaruh suhu terhadap viskositas etil asetat

Pada percobaan, didapatkan pada suhu

adalah 8.933 x 10-3 gr/cm.s, sedangkan pada suhu 45oC viskositasnya adalah 8.018

x 10-3 gr/cm.s.

Dari hasil percobaan dan hasil grafik yang didapatkan tersebut dapat

dilihat bahwa dengan meningkatnya suhu maka viskositas cairan tersebut akan

menurun dan menyebabkan cairan menjadi lebih encer dari sebelumnya. Hal ini

disebabkan karena adanya gerakan partikel-partikel cairan yang semakin cepat

apabila suhu ditingkatkan dan menurun kekentalannya. Penurunan nilai viskositas

tersebut juga mengakibatkan nilai resistansi dari cairan tersebut akan ikut

menurun dengan kenaikan suhu, yang mana resistansi itu merupakan

ketidakmauan atau kesukaran suatu bahan untuk mengalir yang disebabkan karena

adanya gesekan atau perlawanan suatu bahan terhadap deformasi atau perubahan

bentuk apabila bahan tersebut dikenai gaya tertentu.

2. Penentuan berat jenis berbagai jenis cairan

Grafik nilai densitas berbagai cairan pada suhu yang berbeda

28 450.0074

0.0076

0.0078

0.008

0.0082

0.0084

0.0086

0.0088

0.009

0.0092

Temperatur ( 0C )

Visk

osita

s gr/

cm. s

(Poi

se)

Page 22: dsdsd (Repaired).docx

28 35 450

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.024 1.022 1.018

0.828000000000001 0.824 0.814

1.023 1.019 1.017

AquadesEtanolEtil Asetat

Pada percobaan, kita dapat melihat bahwa nilai viskositas cairan menurun

dengan naiknya suhu dari cairan tersebut. Seperti pada etanol, pada suhu 28oC

nilai densitas etanol adalah 0.828 gr/cm3, pada suhu 35oC nilai densitasnya 0.824

gr/cm3, sedangkan pada suhu 45oC nilai densitas dari etanolnya adalah 0.814

gr/cm3. Nilai densitas aquades hampir sama dengan densitas etil asetat, sehingga

pada grafik kurvanya berimpit.

Sama halnya dengan viskositas, pada penentuan berat jenis temperatur

cairan juga mempengaruhi berat jenis cairan tersebut. Semakin tinggi suhu cairan

maka berat jenisnya akan semakin menurun begitu juga sebaliknya. Pada suhu

28oC berat jenis akuades adalah 1.024 gr/cm3, sedangkan pada suhu yang lebih

tinggi yaitu pada 45oC berat jenisnya adalah 1.018 gr/cm3 yang menunjukkan

adanya pengaruh suhu terhadap berat jenis. Berat jenis untuk tiap cairan juga

berbeda-beda. Sama halnya seperti viskositas, adanya kenaikan suhu pada cairan

juga menyebabkan nilai resistansi dari cairan tersebut akan menurun. Seperti yang

telah dijelaskan sebelumnya resistansi itu merupakan ketidakmauan atau

kesukaran suatu bahan untuk mengalir yang disebabkan karena adanya gesekan

atau perlawanan suatu bahan terhadap deformasi atau perubahan bentuk apabila

bahan tersebut dikenai gaya tertentu.

BAB IV

KESIMPULAN DAN SARAN

Page 23: dsdsd (Repaired).docx

4.1 Kesimpulan

1. Viskositas adalah ukuran resistensi fluida untuk mengalir.

2. Viskositas zat cair bergantung pada berat jenis serta suhu dari zat cair

tersebut.

3. Semakin tinggi suhu cairan, viskositasnya akan semakin menurun dan

menyebabkan cairan menjadi lebih encer dari sebelumnya, begitu juga

sebaliknya.

4. Semakin tinggi suhu suatu cairan maka mengakibatkan densitas cairan

tersebut akan menurun begitu juga sebaliknya.

4.2 Saran

1. Teliti dalam menentukan waktu refluks, gunakan lebih dari satu stopwatch

jika diperlukan.

2. Perhatikan turunnya cairan pada viskometer Oswald dengan seksama, agar

mendapatkan nilai viskositas yang akurat.

DAFTAR PUSTAKA

Page 24: dsdsd (Repaired).docx

Anggreini, Gina. 2010. Viskositas Cairan. http://ginaanggreini10.wordpress.com/

about/ diakses pada 26 September 2013

Erizal. 2001. Definisi dan Sifat-Sifat Fluida. http://digilib.its.ac.id/public/ITS-

Undergraduate-9556-1198100001-Chapter1.pdf diakses pada 26 September

2013

Giancoli, Douglas C. 2001. Fisika Jilid I (terjemahan). Jakarta: Penerbit

Erlangga

Lewis. 1987. Mekanika Panas dan Bunyi. Penerbit Bina Cipta. Jakarta

Kamajaya. 2004. Fisika untuk SMA Kelas II (Kelas XI) Semester 1.

Bandung: Grafindo.

Kanginan, Marthen. 2005. Seribu Pena Fisika SMA untuk Kelas XI. Cimahi:

Erlangga

Kartika, B. 1990. Metoda-Metoda Penentuan Viskositas suatu zat. Penerbit ITB.

Bandung

Tipler, P.A. 1998. Fisika untuk Sains dan Teknik-Jilid I (terjemahan). Jakarta:

Erlangga

Young, Hugh D. & Freedman, Roger A. 2002. Fisika Universitas (terjemahan).

Jakarta: Penerbit Erlangga

LAMPIRAN C

PERHITUNGAN

Page 25: dsdsd (Repaired).docx

C.1 Perhitungan penentuan berat jenis berbagai cairan

a. Densitas Aquades

T = 28oC

Berat piknometer : 15.16 gr

Berat piknometer + Aquades : 25.41 gr

Berat Aquadest : 10,25 gr

Volume : 10 ml = 10 cm3

ρ aquades = 10.25 gr = 1.025 gr/cm3

10 cm3

T = 40oC

Berat piknometer : 15.16 gr

Berat piknometer + Aquades : 25.40 gr

Berat Aquadest : 10.24 gr

Volume : 10 ml = 10 cm3

ρ aquades = 10.24 gr = 1.024 gr/cm3

10 cm3

T = 50oC

Berat piknometer : 15.16 gr

Berat piknometer + Aquades : 25.37 gr

Berat Aquadest : 10.21 gr

Volume : 10 ml = 10 cm3

ρ aquades = 10.21 gr = 1.021 gr/cm3

10 cm3

b. Densitas Etanol

T = 28oC

Berat piknometer : 15.16 gr

Berat piknometer + Etanol : 23.46 gr

Berat Etanol : 8.30 gr

Volume : 10 ml = 10 cm3

ρ etanol= 8.30 gr = 0.83 gr/cm3

10 cm3

Page 26: dsdsd (Repaired).docx

T = 40oC

Berat piknometer : 15.16 gr

Berat piknometer + Etanol : 23.41 gr

Berat Etanol : 8.25

Volume : 10 ml = 10 cm3

ρ etanol= 8.25 gr = 0.824 gr/cm3

10 cm3

T = 45oC

Berat piknometer : 15.16 gr

Berat piknometer + Etanol : 23.30 gr

Volume : 10 ml = 10 cm3

ρ etanol= (23 . 30 - 15 .1 6) gr = 0.814 gr/cm3

10 cm3

c. Densitas Etil Asetat

T = 28oC

Berat piknometer : 15.16 gr

Berat piknometer + Etil asetat : 25.39 gr

Volume : 10 ml = 10 cm3

ρ etil asetat= (25 . 39 - 15 .1 6) gr = 1.023 gr/cm3

10 cm3

T = 35oC

Berat piknometer : 15.16 gr

Berat piknometer + Etil asetat : 25.35 gr

Volume : 10 ml = 10 cm3

ρ etil asetat= (25 . 35 - 15 .1 6) gr = 1.019 gr/cm3

10 cm3

T = 45oC

Berat piknometer : 15.16 gr

Berat piknometer + Etil asetat : 25.33 gr

Volume : 10 ml = 10 cm3

Page 27: dsdsd (Repaired).docx

ρ etil asetat= (25 . 33 - 15 .1 6) gr = 1.017 gr/cm3

10 cm3

C.2 Perhitungan viskositas berbagai cairan

Konstanta viskositas=(0.000953 ) cm2

s2 xcm10−2

mm2 =9.53 .10−6 cm2

S2

η = k . t . ρ

a. Aquades

Suhu 28oC

t = 149.58 s

ρ = 1.024 gr/cm3

η = 9.53 x 10-6 cm2/s2 . 149.58 s . 1.024 gr/cm3

= 1.459 x 10-3 gr/cm.s

Suhu 35oC

t = 146.57 s

ρ = 1.022 gr/cm3

η = 9.53 x 10-6 cm2/s2 . 146.57 s . 1.022 gr/cm3

= 1.427 x 10-3 gr/cm.s

Suhu 45oC

t = 129.55 s

ρ = 1.018 gr/cm3

η = 9.53 x 10-6 cm2/s2 . 129.55 s . 1.018 gr/cm3

= 1.256 x 10-3 gr/cm.s

b. Etanol

Suhu 28oC

t = 187.95 s

ρ = 0.828 gr/cm3

η = 9.53 x 10-6 cm2/s2 . 187.95 s . 0.828 gr/cm3

= 1.483 x 10-3 gr/cm.s

Suhu 35oC

t = 156.44 s

ρ = 0.824 gr/cm3

Page 28: dsdsd (Repaired).docx

η = 9.53 x 10-6 cm2/s2 . 156.44 s . 0.824 gr/cm3

= 1.228 x 10-3 gr/cm.s

Suhu 45oC

t = 147.34 s

ρ = 0.814 gr/cm3

η = 9.53 x 10-6 cm2/s2 . 147.34 s . 0.814 gr/cm3

= 1.142 x 10-3 gr/cm.s

c. Etil Asetat

Suhu 28oC

t = 916.30 s

ρ = 1.023 gr/cm3

η = 9.53 x 10-6 cm2/s2 . 916.30 s . 1.023 gr/cm3

= 8.933 x 10-3 gr/cm.s

Suhu 45oC

t = 827.35 s

ρ = 1.017 gr/cm3

η = 9.53 x 10-6 cm2/s2 . 827.35 s . 1.017 gr/cm3

= 8.018 x 10-3 gr/cm.s

C.3 Perhitungan perbandingan viskositas percobaan dengan viskositas teori

Aquades

1. Suhu 28oC

Viskositas percobaan : 1.459 x 10-3 gr/cm.s

Viskositas teori : 0.891 x 10-3 gr/cm.s

% Perbedaan : 1.459 x 10 -3 – 0.891 x 10 -3 X 100%

1.459 x 10-3

: 38.9 %

2. Suhu 35oC

Viskositas percobaan : 1.427 x 10-3 gr/cm.s

Viskositas teori : 0.720 x 10-3 gr/cm.s

% Perbedaan : 1.427 x 10 -3 – 0.720 x 10 -3 X 100%

Page 29: dsdsd (Repaired).docx

1.427 x 10-3

: 49.5 %

3. Suhu 45oC

Viskositas percobaan : 1.256 x 10-3 gr/cm.s

Viskositas teori : 0.603 x 10-3 gr/cm.s

% Perbedaan : 1.256 x 10 -3 – 0.603 x 10 -3 X 100%

1.459 x 10-3

: 51.9 %

Etanol

1. Suhu 28oC

Viskositas percobaan : 1.403 x 10-3 gr/cm.s

Viskositas teori : 1.1 x 10-3 gr/cm.s

% Perbedaan : 1.403 x 10 -3 – 1.1 x 10 -3 X 100%

1.403 x 10-3

: 21.6 %

2. Suhu 35oC

Viskositas percobaan : 1.228 x 10-3 gr/cm.s

Viskositas teori : 0.83 x 10-3 gr/cm.s

% Perbedaan : 1.228 x 10 -3 – 0.83 x 10 -3 X 100%

1.228 x 10-3

: 32.4 %

3. Suhu 45oC

Viskositas percobaan : 1.142 x 10-3 gr/cm.s

Viskositas teori : 0.71 x 10-3 gr/cm.s

% Perbedaan : 1.142 x 10 -3 – 0.71 x 10 -3 X 100%

1.142 x 10-3

: 37.8 %

Etil asetat

1. Suhu 28oC

Page 30: dsdsd (Repaired).docx

Viskositas percobaan : 8.933 x 10-3 gr/cm.s

Viskositas teori : 5.1 x 10-3 gr/cm.s

% Perbedaan : 8.933 x 10 -3 – 5.1 x 10 -3 X 100%

8.9333 x 10-3

: 42.9 %

2. Suhu 45oC

Viskositas percobaan : 8.018 x 10-3 gr/cm.s

Viskositas teori : 4.8 x 10-3 gr/cm.s

% Perbedaan : 8.018 x 10 -3 – 4.8 x 10 -3 X 100%

8.018 x 10-3

: 40.1 %