Anna's Life as a Mom & Chemical Engineer

BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan ini adalah menentukan koefisien viskositas bermacam-macam cairan dengan menggunakan hukum stokes.

1.2 Latar Belakang
Viskositas suatu fluida merupakan kekentalan suatu fluida, yang merupakan indeks hambatan aliran cairan. Viskositas dapat diukur / ditentukan dengan mengukur laju alir cairan yang melalui tabung berbentuk silinder. Viskositas fluida / cairan dipengaruhi oleh jenis fluida serta suhu, untuk larutan, viskositasnya dipengaruhi oleh konsentrasi.
Pada dasarnya hambatan gerakan benda didalam fluida disebabkan oleh gaya gesekan antara bagian fluida. Pada umumnya pengukuran koefesien viskositas fluida, khususnya cairan adalah berdasarkan hambatan gerakan bendadidalam fluida. Penentuan viskositas dengan hukum stokes sangat sederhana hanya saja diperlukan kelereng dari bahan amat ringan.
Percobaan ini dilakukan untuk menentukan koefesien viskositas bermacam-macam cairan dengan menggunakan hukum stokes. Dengan mengetahui viskositas tersebut, maka kita dapat menghitung gaya yang terjadi.






BAB II
DASAR TEORI

Viskositas suatu cairan murni atau larutan merupakan indeks hambatan alir cairan. Viskositas dapat ditentukan 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, 1985).
Viskositas berkaitan dengan keadaan atau fase viskeus, yakni fase diantara padat dan cair yang terjadi sewaktu bahan padat menjadi lembek sebelum cair sewaktu dipanaskan. Tidak semua bahan bahan padat mengalami fase viskeus sebelum menjadi cair. Dalam fase viskeus mengalirnya bahan tidak leluasa seperti cairan, karena adanya hambatan diantara bagian-bagiannya atau diantara lapisan-lapisannya dalam gerakan alirannya (Soedojo, 2004).
Viskositas berkaitan dengan keadaan dan tak lain membicarakan masalah gesekan antara bagian-bagian atau lapisan-lapisan cairan atau fluida pada umunya, yang bergerak satu terhadap yang lain. Gesekan atau hambatan tersebut ditimbulkan oleh gaya tarik menarik antar molekul disatu lapisan dengan molekul-molekul di lapisan lain. Gaya interaktif itu terutama ialah gaya elektrostatika, yaitu gaya antara muatan-muatan listrik (Soedojo, 2004).
Aliran cairan dapat dikelompokkan dalam dua tipe. Yang pertama adalah aliran laminar atau aliran kental yang secara umum menggambarkan laju aliran kecil. Aliran yang lain adalah aliran turbilan yang menggambarkan laju aliran yang besar melalui pipa dengan diameter yang besar (Dogra & Dogra, 1990).
Gaya gesekan antara permukaan benda padat dengan fluida medium dimana benda itu bergerak akan sebanding dengan koefisien realtif gerak benda itu terhadap medium (Soedojo, 2004).
Pada dasarnya hambatan gerakan benda padat di dalam fluida disebabkan oleh gaya gesekan antara bagian fluida yang melekat ke permukaan benda dengan bagian-bagian fluida diebelahnya dimana gaya gesekan itu diberikan sebanding dengan koefisien  fluida. Menurut stokes, gaya gesekan itu diberikan oleh apa yang disebut hukum stokes.
F = 6  r  v … (1)
F = Gaya gesek
r = jari-jari bola
v = kecepatan gerak bola
 = viskositas fluida (Soedojo, 2004).
Besarnya koefisien viskositas bergantung pada jenis dan suhu fluida; untuk larutan, besarnya koefisien viskositas bergantung pada konsentrasi larutan tersebut. Pada umumnya pengukuran koefisien viskositas fluida, khususnya cairan adalah berdasarkan hambatan gerakan benda di dalam benda. Misalnya dengan mengukur kecepatan berputarnya silinder pada sumbunya bila silinder itu dibenamkan di dalam cairan yang hendak ditentukan koefisien viskositasnya dan dengan menetapkan kelereng alumunium yang sedang jatuh bebas dalam cairan (Soedojo, 2004).
















BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Alat beserta fungsinya

Alat-alat yang digunakan adalah ;
1. Tabung Viskositas
Sebagai wadah untuk melakukan percobaan, dimana oli dan minyak yang akan diukur viskositasnya dimasukkan ke dalam tabung tersebut.
2. Gelas ukur berisi cairan digunakan untuk mengukur volume cairan.
3. Stopwatch, untuk menghitung waktu bola baja saat mulai dilepaskan sampai jatuh ke dasar tabung viscometer.
4. magnet dan Nilon untuk mengambil bola dari fluida.
5. Neraca Ohaus untuk menimbang gelas ukur, fluida dan bola baja.
6. Mikrometer sekrup untuk mengukur diameter bola baja.
7. Bola baja sebagai alat yang dimasukkan ke dalam fluida.

3.2 BAHAN

Bahan-bahan yng digunakan pada percobaan ini adalah minyak sebanyak 700 mL & oli sebanyak 600 mL.

3.3 Prosedur Percobaan
1. Bersihkan dan keringkan tabung viskometer.
2. Timbang bola besi dan gelas ukur kosong, lalu ukur diameter bola.
3. Masukkan zat cair kedalam gelas ukur dan timbang, catat volume dan massany alalu masukkan zat cair kedalam tabung viskometer
4. Masukkan bola besi kedalam tabung viskometer catat waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak 80 cm, 70 cm, 60 cm, 50 cm dan 40 cm (jaga agar tidak ada gelembung udara yang ikut bersama bola pada saat masuk kedalam viskometer).
5. Mengulangi langkah no. 6 untuk bola besi dengan ukuran yang berbeda.
6. Mengulangi langkah no. 4, 5, 6 dan 7 untuk jenis cairan yang berbeda.


BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Data hasi percobaan

No Keterangan Hasil
1. Massa bola 8,5 gr
2. Diameter bola 12,16 mm
3. V miyak 100 ml
4. Massa gelas ukur kosong 129 gr
5. Massa gelas ukur dan muyak 100 ml 218 gr
6. Tinggi kolom viskositas 80 cm
7. Suhu awal 32 oC
8. Pwngukuran kecepatan bola pada :
A. 32 oC
Waktu pengukuran : I 0,95 S
II 0,93 S
III 0,95 S
IV 0,91 S
V 0,93 S
B. 32 oC + 5 oC = 37 oC
Waktu pengukuran : I 0,86 S
II 0,85 S
III 0,86 S
IV 0,89 S
V 0,88 S
C. 32 oC + 10 oC = 42 oC
Waktu pengukuran : I 0,76 S
II 0,88 S
III 0,88 S
IV 0,86 S
V 0,84 S
D. 32 oC + 15 oC = 47 oC
Waktu pengukuran : I 0,86 S
II 0,73 S
III 0,84 S
IV 0,81 S
V 0,83 S


4.2 PEMBAHASAN

Pada percobaan ini dilakukan pengukuran harga viskositas dari suatu zat cair. Disimi digunakan tabung panjang yang memunyai prinsip yang sama dengan viskometer. Pada tabung ini diisi dengan zat cair yang akan diukur viskositasnya dengan cara menjatuhkan bola baja yang telah diketahui diameternya dan waktu yang diperlukan bola mencapai dasar tabung. Selain ukuran bola, tinggi dan volume cairan yang diisi tabung perlu diukur untuk dimasukkan dalam perhitungan untuk mengetahui harga viskositasnya.
Ukuran bola baja mempengaruhi cepat atau tidaknya waktu yang diperlukan untuk mencapai dasar tabung. Disini ukuran dan masa bola yang dipakai adalah 12,16 mm dan 8,5 gram. Setelah diperoleh waktu yang diperlukan oleh fluida tersebut dicatat, kemudian dipanaskan. Setelah dibandingkan waktu yang diperoleh lebih kecil (lebih cepat). Hal ini disebabkan pemanasan yang dilakukan akan menurunkan harga viskositas dari minyak / oli tersebut. Turunnya harga viskositas ini karena kerapatan dari partikel minya/oli berkurang karena pemanasan tersebut
Dari fluida yang dipakai, maka semakin kental (oli paling kental) maka bola yang dipai lebih berat dan besar ukurannya. Dari teori semakin besar suhu pemanasan pada fluida yang dipakai maka semakin kecil viskositasnya. Berdasarkan perhitungan didapat bahwa viskositas minyak lebih kecil pada viskositas oli. Pada oli viskositas ( ) yang diperoleh berkisar 12,09 poise, sedangkan viskositas ( ) pada minyak goreng berkisar antara 6,11 – 7,95 poise. Hal ini dibuktikan perbedaan pada percobaan. Dapat dilihat bola lebih lambat jatuh pada oli dari pada dalam minyak goreng.

BAB V
PENUTUP

5.1 Kesimpulan
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut
1. Bola baja lebihcepat jatuh pada minyak goring dibandingkan bola yag dijatuhkan pada oli
2. viskositas oli lebih besar daripada minyak goring
3. viskositas oli atau minyak akan turun apabila dilakukan pemanasan
4. Nilai viskositas oli berkisar antara 8,11-12,09 poise,pada minyak goreng berkisar 6,11-7,95 poise
5. Kecepaan jatuhnya bola dalam minyak goring adalah 81,21-105,26 cm/s,dan pada oli adalah sebesar 55-82 cm/s.

5.2 Saran
1. Pada saat percobaan hendaknya tidak ada gelembung yang terjadi pada cairan yang akan diuji viskositasnya.
2. Untuk cairan yang kental hendaknya digunakan bola yang massanya besar.

Daftar Pustaka


Bird, Tony. 1985. Kimia Fisika untuk Universitas. PT Gramedia. Jakarta.

Dogra, S:K. dan S.Dogra. 1990. Kimia Fisika dan soal-soal. UI press. Jakarta.

Soedojo, Peter. 2004. Fisika Dasar. Penerbit Andi. Yogyakarta.

Sukardjo. 1997. Kimia Fisika. Penerbit Rineka Cipta. Yogyakarta.

Perhitungan
Diketahuia : T awal : 32,4 oC
R3 : 100
R4 : 1000
R2 : 30
Vcc : 2 V
Ditanya : 1. R1 4. Yn 7. 10. Xy
2. R2 5. x2 8 11. Kesalahan relatif
3. Xn 6. Xy 9. 12. Kesalahan relatif
13. Kesalahan relatif rata-rata
Jawab : 1. NB : x Vcc
:
: 1,818 V
VA : VB
VA : x Vcc
1,8 :
1,8 : 60
54 + 1,8 R1 : 60
R1 :
R1 : 3,33

2. RT : x R2
: x 30
: 3,33
3. X1 : T
: (40 – 32,4) oC : 7,6
X2 : T
: (44 – 32,4) oC : 12,6
X3 : T
: (50 – 32,4) oC : 17,6
X4 : T
: (55 – 32,4) oC : 22,6
X5 : T
: (60 – 32,4) oC : 27,6
X6 : T
: (65 – 32,4) oC : 32,6
X7 : T
: (70 – 32,4) oC : 37,6
X8 : T
: (75 – 32,4) oC : 42,6


No T (oC) V terbaik
1. 40 oC

2. 45 oC

3. 50 oC

4. 55 oC

5. 60 oC

6. 65 oC

7. 70 oC

8. 75 oC


RT : + R2
No T (oC) RT (hambatan thermostaf)
1. 40 oC x 30 = - 23,5254

2. 45 oC 2 - x 30 = - 24,156

3. 50 oC 2 - x 30 = - 25,238

4. 55 oC 2 - x 30 = - 25,909

5. 60 oC 2 - x 30 = - 27,317

6. 65 oC 2 - x 30 = - 28,0645

7. 70 oC 2 - x 30 = - 28,779

8. 75 oC 2 - x 30 = - 30,264



4. Yn :
No T (oC) Yn
1. 40 oC = - 8,0646

2. 45 oC = - 8,254

3. 50 oC = - 8,578

4. 55 oC = - 8,78

5. 60 oC = - 9,203

6. 65 oC = - 9,429

7. 70 oC = - 9,648

8. 75 oC = - 9,7879



No X Y X2 Xy
1. 7,6 - 8,0646 57,76 - 61,290896
2. 12,6 - 8,254 158,76 - 104,0004
3. 17,6 - 8,578 309,76 - 150,9728
4. 22,6 - 8,78 510,76 - 198,728
5. 27,6 - 9,203 761,76 - 254,0028
6. 32,6 - 9,429 1062,76 - 307,3202
7. 37,6 - 9,648 1413,76 - 362,7648
8. 42,6 - 9,7879 1814,76 - 416,96454

200,8 - 71,7415 6090,08 - 1855,7445
a. :
:
:
: - 0,052388
: - 0,05
b. :
:
:
: - 7,6528737
: - 7,65


No T / n (oC) Y persamaan : (a x n) +b
1. 40 oC (- 0,05 x 40) + (- 7,65) = - 9,65
2. 45 oC (- 0,05 x 45) + (- 7,65) = - 9,9
3. 50 oC (- 0,05 x 50) + (- 7,65) = - 10,15
4. 55 oC (- 0,05 x 55) + (- 7,65) = - 10,4
5. 60 oC (- 0,05 x 60) + (- 7,65) = - 10,65
6. 65 oC (- 0,05 x 65) + (- 7,65) = - 10,9
7. 70 oC (- 0,05 x 70) + (- 7,65) = - 11,15
8. 75 oC (- 0,05 x 75) + (- 7,65) = - 11,4




No
Keterangan Kesalahan relatif : x 100%

1. Y1 x 100 % = 16,429 %

2. Y2 x 100 % = 16,626 %

3. Y3 x 100 % = 15,4876 %

4. Y4 x 100 % = 15,5769 %

5. Y5 x 100 % = 13,586 %

6. Y6 x 100 % = 13,513 %

7. Y7 x 100 % = 13,7798 %

8. Y8 x 100 % = 14,14 %


kesalahan relatif : 16,429 % + 16,626 % + 15,4876 % + 15,5769 % + 13,586 % + 13,513 % + 13,7798 % + 14,14 %
: 119,1383 %
Kesalahan relatif rata-rata :
:
: 14,89 %

semoga manfaat