VISKOMETER STOKES

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR

VISKOMETER STOKES

Disusun Oleh

Kelompok IV

v TYAS PAHLAWAN D1D012024

v M IQBAL AQUAMAL D1D012025

v DHEA AGNES SANTIA R D1D012026

v JHONSON FRAYDI SIANTURI D1D012027

v FREDY ALMI SAPUTRA D1D012028

v MUHAMMAD ILYAS BAHRI R D1D012029

v MELY AZRIAH D1D012030

Program Studi : KEHUTANAN I

Dosen Pengampu : Drs. Nazri MZ M.S

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS JAMBI

2013

VISKOMETER STOKES

I. PENDAHULUAN

1.1 Tujuan Praktikum

- Mengetahui apa yang dimaksud dengan viskositas

- Menentukan koefisien viskositas beberapa minyak pelumas

2.1 Prinsip Teori

Pengertian viskositas fluida (zat cair) adalah gesekan yang ditimbulkan oleh fluida yang bergerak, atau benda padat yang bergerak didalam fluida. Besarnya gesekan ini biasa juga disebut sebagai derajat kekentalan zat cair. Jadi semakin besar viskositas zat cair, maka semakin susah benda padat bergerak didalam zat cair tersebut. Viskositas dalam zat cair, yang berperan adalah gaya kohesi antar partikel zat cair (Anonim, 2009).

Viskositas dapat dinyatakan sebagai tahanan aliaran 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 (Anonim, 2009).

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 (Anonim, 2010).
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 (Anonim, 2010).

Adanya zat terlarut makromolekul akan menaikkan viskositas larutan. Bahkan pada konsentrasi rendahpun, efeknya besar karena molekul besar mempengaruhi aliran fluida pada jarak yang jauh. Viskositas intrinsik [h] merupakan analog dari koefisien virial (dan mempunyai dimensi 1/konsentrasi), (Atkins, 1996: 242).

Viskositas suatu cairan murni atau larutan merupakan indeks hambatan alir cairan. Viskositas dapat diukur dengan mengukur laju aliran cairan yang melalui tabung berbentuk silinder. Cara ini merupakan salah satu cara yang paling mudah dan dapat digunakan baik untuk cairan maupun gas (Bird, 1987: 57).

Aliran cairan dapat dikelompokkan ke dalam dua tipe. Yang pertama adalah aliran “laminar” atau aliran kental, yang secara umum menggambarkan laju aliran kecil melalui sebuah pipa dengan garis tengah kecil. Aliran yang lain adalah aliran “turbulen”, yang menggambarkan laju aliran yang besar melalui pipa dengan diameter yang lebih besar (Dogra, 1990: 209).

Koefisien viskositas secara umum diukur dengan dua metode, yaitu viskometer Oswald : waktu yang dibutuhkan untuk mengalirnya sejumlah tertentucairan dicatat, dan h dihitung dengan hubungan

h = (" p" (ΔP) R^4 t)/8Vl

Umumnya koefisien viskositas dihitung dengan membandingkan laju cairan dengan laju aliran yang koefisien viskositasnya diketahui. Hubungan itu adalah

h_1/h_2 = (d_1 t_1)/(d_2 t_2 )

(Dogra, 1990: 211).

Viskositas diukur dengan beberapa cara. Dalam “viskometer Oswald”, waktu yang diperlukan oleh larutan untuk melewati pipa dicatat, dan dibandingkan dengan sampel standar. Metode ini cocok untuk penentuan (h), karena perbandingan viskositas larutan dan pelarut murni, sebanding dengan waktu pengaliran t dan t* setelah dikoreksi untuk perbedaan rapatan ρ dan ρ*

h/h= t/t^* x ρ/ρ^*

(Atkins, 1996: 242).

Dalam menafsirkan pengukuran viskositas, banyak terdapat kerumitan.kebanyakan pengukuran (tidak semuanya) didasarkan pada pengamatan empiris, dan penentuan massa molar biasanya didasarkan pada pembandingan dengan sampel standar (Atkins, 1996: 242).

Salah satu kerumitan dalam pengukuran dalam pengukuran intensitas adalah: dalam beberapa kasus, ternyata fluida itu bersifat non-Newtonian, yaitu viskositasnya berubah saat laju aliran bertambah. Penurunan viskositas dengan bertambahnya laju aliran menunjukkan adanya molekul seperti batang panjang, yang terorientasi oleh aliran itu, sehingga saling meluncur melewati satu sama lain dengan lebih bebas. Dalam beberapa kasus, tekanan yang disebabkan oleh aliran menjadi sangat besar, sehingga molekul panjang terputus-putus. Ini membawa konsekuensi lebih lanjut pada viskositas (Atkins, 1996: 242).

Pada viskometer Oswald, yang diukur adalah waktu yang dibutuhkan oleh sejumlah tertentu cairan untuk mengalir melalui pipa kapiler dengan gaya yang disebabkan oleh berat cairan itu sendiri. Pada percobaan sebenarnya, sejumlah tertentu cairan (misalnya 10 cm3, bergantung pada ukuran viskometer) dipipet ke dalam viskometer. Cairan kemudian diisap melalui labu pengukur dari viskometer sampai permukaan cairan lebih tinggi dari batas “a”. Cairan kemudian dibiarkan turun. Ketika permukaan cairan turun melewati batas “a”, stopwatch mulai dinyalakan dan ketika cairan melewati batas “b”, stopwatch dimatikan. Jadi waktu yang dibutuhkan cairan untuk melalui jarak antara “a” dan “b” dapat ditentukan. Tekanan P merupakan perbedaan tekanan antara kedua ujung pipa U dan besarnya diasumsikan sebanding dengan berat jenis cairan (Bird, 1987: 57).

Menurut Anonim (2010), alat yang dipakai untuk menentukan Viskositas dinamakanViskometer. Ada beberapa jenis viskometer, yaitu :

Viscometer Ostwald

Viscometer Lehman

Viscometer bola jatuh dari Stokes

Nilai viscositas Lehman didasarkan pada waktu kecepatan alir cairan yang akan diuji atau dihitung nilai viscositasnya berbanding terbalik dengan waktu kecepatan alir cairan pembanding, dimana cairan pembanding yang digunakan adalah air (Anonim, 2010).

Menurut Anonim (2010), Viscometer bola jatuh–Stokes. Terhadap sebuah benda yang bergerak jatuh didalam fluida bekerja tiga macam gaya, yaitu :
Gaya gravitasi atau gaya berat (W). gaya inilah yang menyebabkan benda bergerak ke bawah dengan suatu percepatan.

Gaya apung (buoyant force) atau gaya Archimedes (B). arah gaya ini keatas dan besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda itu.
Gaya gesek (Frictional force) Fg, arahnya keatas dan besarnya.

II. METODOLOGI PRAKTIKUM

1.2. WAKTU dan TEMPAT

Praktikum ini dilaksanakan pada hari Kamis, 11 April 2013, pukul 08.00 – 09.30 WIB, bertempat di Laboratrium Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Jambi.

2.2 ALAT dan BAHAN

a. ALAT :

Alat yang digunakan dalam praktikum ini meliputi :

1. Gelas ukur 250 ml 2 buah

2. Bola plastik ukuran kecil

3. Mistar 30 cm

4. Oli ukuran SAE 20

5. Oli ukuran SAE 40

6. Penjepit

7. Micrometer scrup

8. Stopwach

9. Neraca

10. Saringan plastik

3.3 PROSEDUR KERJA

1. Diukur massa dari oli ukuran SAE 20 pada gelas A dan SAE 40 pada gelas B

2. Diukur jari-jari bola dengan micrometer scrup lalu ditimbang beratnya dengan neraca

3. Diberikan tanda dan diukur jarak yang akan ditempuh bola pada alat ukur (d)

4. Dijatukan bola perlahan-lahan pada gelas ukur A dan dicatat waktunya dengan memakai stopwach, untuk jarak (d) yang telah diberi tanda dilakukan sebanyak 3 x pengulangan

5. Diulangi bagian 4 pada gelas B

6. Dibuat hasil pengamatan dalam tabel

III. HASIL, TUGAS dan PEMBAHASAN

1.3 HASIL DATA PENGAMATAN

Adapun hasil yang diperoleh setelah dilakukan percobaan

NO	Obyek	Massa (gr)	Volume (ml)	Jarak (cm)	Waktu (detik)	Massa Bola (gr)	Jari-jari bola (cm)
1	Oli SAE 20	229,05	250	15	T₁= 22,4 T₂= 23 T₃= 21,2	0,1	0,29
2	Oli SAE 40	228,95	250	15	T₁= 19,2 T₂= 19,8 T₃= 20	0,1	0,29

2.3 TUGAS

a. Apa yang dimaksud dengan koefisien viscositas suatu zat

b. Hitunglah koefisien visikositas ( kekentalan ) oli SAE 20 dan SAE 40

3.3 PEMBAHASAN

a. apa yang dimaksud dengan viskositas

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.