Apa itu Viskositas?

Thursday, October 3rd 2013. | rumus fisika
advertisement

Rumus Viskositas – Ayo sobat hitung, kita lanjutkan belajar kita mengenai fluida, kali ini kita akan belajar tentang vikositas atau dalam bahasa inggris disebut viscosity. Apa definisi viskositas? Istilah ini semakna dengan kekentalan. Sobat dapat membayangkannya sebagai tingkat kesusahan suatu fluida untuk mengalir bebas (kekentalan). Semakin tinggi viskositas suatu fluida maka ia akan semakin susah mengalir. Air dan oli misalnya, jika sobat menuangkan segelas air dan segelas oli manakah yang lebih cepat habis? Jawabannya adalah air. Air lebih cepat mengalir karena kekentalannya lebih rendah dibanding oli. Antar molekul air kecil sekali gesekan yang terjadi sehingga laju alir (flow) lebih cepat dibandingkan oli.

Viskositas bisa dibayangkan sebagai gesekan antara suatu lapisan dengan lapisan lainnya dalam fluida. Dalam fluida tidak kental atau fluida ideal tidak ada yang namanya viskositas yang menghambat laju fluida. Jika dalam sebuah pipa panjang dengan penampang yang sama di dalamnya mengalir fluida ideal, maka laju fluida pada kecepatan yang sama dimanapun posisi fluida tersebut. Lainhalnya dengan fluida kental, ketika dalam pipa berpenamapang sama mengalir fluida kental maka fluida tersebut tidak seluruhnya mengalir dengan kecepatan yang sama. Semakin dekat dengan dinding pipa maka laju fluida semakin kecil.

Dalam fluida kental diperlukan gaya untuk menggeser suatu lapisan fluida. Coba sobat hitung amati gambar di bawah ini. Gambar di atas menunjukkan suatu fluida kental (punya viskositas) diantar dua keping sejajar atas dan bawah dengan jarak antar keping L. Keping bagian atas bergerk sedangankan keping bawah statis.

fluida diantara dua keping

Besarnya gaya F yang diperlukan untuk mmenggerakkan suatu lapisan fluida dengan kelajuan tetap v untuk luas keping yang bersentuahn dengan fluida A dan berjarak L dari keping yang diam dirumuskan

rumus gaya untuk menggerakkan viskositas
F = gaya yang bekerja (N)
A = luas keping yang bersentuhan dengan fluida (m2)
v = kelajuan fluida
L = jarak antar keping
η = koefisien viskositas Kg m-1 s-1 atau pascal.second

Nilai koefisien viskositas berubah sesuai dengan perubahan temperatur. Jika temperatur atau suhu naik viskositas zat cair turun sedangankan untuk gas naik. Sebalikanya jika suhu turun maka viskositas fluida naik sedangkan untuk fluida berupa gas turun.

Rumus Viskositas (η)

Apa rumus viskositas?  Mari sobat hitung kita cari bersama melalui analisis dimensi dari satuan viskositas pascal.second

satuan viskositas (η) = Pa.s –>  punya dimensi = M.L-1 .T-1
satuan kecepatan (V) = m/s –> dimensinya = L.T-1
satuan tekanan (P) = Pascal –> dimensinya = M.L-1 .T-2
satuan diameter (D) = meter –> dimensinya = L
Karena viskositas (η) sebagai variabel yang dependen, maka viskositas merupakan fungsi dari besaran turunan kecepatan (V) dan tekanan (P) dan besaran pokok panjang berupa diameter (D) sebagai variabel independen-nya. Secara matematis hubungan itu di tulis sbb :

F(V,P,D) ~ Va x Pb x Dc
η ~ Va x Pb x Dc
dimana : a,b dan c berturut-turut sebagai orde dari V,P dan D
dengan memasukkan faktor dimensi ke tiap variabel, maka :
η ~ Va x Pb x Dc
M.L-1 .T-1 ~ (L.T-1)a x (M.L-1 .T-2)b x (L)c
M.L-1 .T-1 ~ Mb x L(a – b + c) x T( -a -2b)
sehingga :
1 = b , – 1 = a – b + c dan – 1 = – a – 2b
diperoleh a = -1 , b = 1 dan c = 1

Agar hubungan fungsi dengan variabelnya nampak jelas, maka haruslah ada konstanta “k” sehingga :
F(V,P,D) = k x Va x Pb x Dc
η = k x Va x Pb x Dc
η = k x V-1 x P x D
jadi rumus viskositas

η = k.P.D / V

(sumber rumus yahoo groups)

advertisement

tags:

Leave a Reply

Artikel Tips Berhitung Terkait Apa itu Viskositas?