Halo apa kabar Cerdikawan. Masih terus semangat untuk belajar kan? Kali ini kita akan membahas salah satu materi fisika berhubungan dengan fluida, yakni viskositas. Bila berbicara mengenai cairan, yang perlu dibahas salah satunya adalah viskositas. Selain massa jenis cairan, viskositas pun amat penting. Inilah alasan kita perlu membahasnya.

Zat cair sangat penting untuk kehidupan manusia. Kamu bisa melakukan berbagai kegiatan karena kehadiran air dan berbagai bentuk dari zat cair lain. Bila air tidak ada, entah apa yang bisa kita lakukan sebagai manusia.

Dan fenomena seputar air selalu menarik. Salah satunya dari kekentalan cairan itu sendiri. Itulah mengapa kita bahas materi ini, karena kita akan lebih paham mengenai kekentalan cairan. Yuk kita mulai!

Pengertian Viskositas

Pernah tidak sih kamu mendengar mengenai viskositas? Bila belum mencapai pelajaran ini, tidaklah masalah. Sebenarnya di dalam kehidupan sehari-hari kita sudah bisa mendapati fenomena ini. Tetapi kita hanya belum paham. Jadi mari kita pahami perlahan-lahan.

Pernah kamu membandingkan antara air biasa dan oli? Keduanya ini sama-sama fluida lho, apa yang paling mencolok dari keduanya? Hmm, kalau air itu tidak kental ya! Atau bisa dikatakan amat sangat encer. Jadi untuk dialirkan sangatlah mudah.

viskositas
blackxperience.com

Kalau oli, ia amat kental. Untuk mengalir memang bisa tetapi tidak selancar air. Nah, itu gambaran singkat dari kekentalan fluida. Lantas apa pengertian dari viskositas? Mari kita bahas sekarang. Viskositas adalah ukuran kekentalan dari fluida yang mampu menggambarkan besar atau kecil gesekan di dalamnya.

Semakin besar nilai viskositas, maka gesekan pada fluida itu semakin besar. Alhasil cairan itu akan semakin sulit untuk mengalir dan bergerak. Sebaliknya, bila gesekan di dalam cairan bernilai kecil maka cairan itu akan sangat mudah untuk mengalir dan bergerak.

Di dalam cairan itu ada gaya kohesi antara molekul zat itu menghasilkan viskositas, tetapi viskositas di dalam gas timbul dari tumbukan antar molekul gas. Contoh paling mudah adalah tadi yang sudah dibahas, mengenai air dan oli.

Air akan sangat mudah mengalir dan bergerak karena gesekan di dalam air relatif rendah. Itu memudahkan air untuk bergerak. Sedangkan oli memiliki gesekan relatif besar. Jadi oli sangat lambat untuk bergerak.

Bila berbicara mengenai satuan dari viskositas, maka yang digunakan adalah (Ns/m2 atau Pascal sekon). Untuk satuan cgs, yang berlaku adalah dyn.s/cm2 = poise (p). Pun bisa pula dituliskan dalam satuan centipoise (cP) dimana 1 cP = 1/1000 P.

Sifat dari Zat Cair

Viskositas sangat berhubungan dengan zat cair atau fluida, maka kita harus paham sifat dari zat cair itu sendiri. Sifat-sifatnya adalah sebagai berikut:

  • Bila ruangan lebih besar dari volume zat cair, maka terbentuk permukaan bebas horisontal yang memiliki hubungan dengan atmosfir.
  • Memiliki rapat massa dan berat jenis.
  • Mempunyai kekentalan.
  • Memiliki kohesi, adesi, dan tegangan permukaan.
  • Dianggap tidak termampatkan.

Viskositas Dinamik

Merupakan sebuah gaya tangensial per satuan luas yang dibutuhkan untuk memindahkan satu bidang horisontal ke bidang lainnya dalam unit velositas (velocity) saat mempertahankan jarak dalam sebuah cairan.

Viskositas ini berhubungan dengan hukum Newton yang berbunyi, ‘tegangan geser dalam sebuah cairan sebanding dengan laju perubahan kecepatan normal aliran.’ Laju kecepatan ini disebut dengan gradien kecepatan. Rumusnya yakni:

T = μ (dc/dy)

Keterangan:

  • T = tegangan geser (N/m2)
  • μ = viskositas dinamis (Ns/m2)
  • dc = satuan kecepatan (m/s)
  • dy = satuan jarak antara (m)

Mari kita urai satuan untuk viskositas dinamis, satuannya adalah (Ns/m2, Pa s atau kg/(ms), dengan keterangan:

1 Pa s = 1 Ns/m2 = 1 kg/(ms)

Bila dengan sistem cgs, kamu bisa tuliskan dengan satuan g/(cm s), dyne s/cm2 atau centipoise (cP), maka:

1 centipoise = 1 dyne s/cm2 = 1 g/(cm s) = 1/10 Pa s = 1/10 Ns/m2

Berikut ini tersaji data dari nilai kekentalan dinamis/absolut, simak di bawah ini:

Zat Kekentalan Absolut
Udara 1,983 x 10-5
Gliserin 1 x 10
Air 1 x 10-3
Minyak zaitun 1 x 10-1
Emas cair 1 x 102
Madu cair 1 x 101
Kaca 1 x 1040

Itulah data seputar nilai kekentalan zat. Bila dilihat di atas, kamu bisa mengetahui bahwa kekentalan udara paling rendah dan kemudian menyusul air. Itulah mengapa kedua fluida itu mampu mengalir dengan sangat cepat. Sebab gesekan di dalam zat itu relatif kecil sehingga keduanya mampu bergerak.

Viskositas Kinematik

Apa itu kekentalan kinematis? Yakni rasio antara viksositas absolut untuk kepadatan (densitas) dengan tidak ada kekuatan terlibat. Kekentalan ini bisa dicari dengan membagi kekentalan absolut dengan densitas massa cairan. Berikut rumusnya:

v = μ/ᵨ

Keterangan:

  • v = viskositas kinematis (m2/s)
  • μ = viskositas absolut/dinamis (Ns/m2)
  • ᵨ = densitas (kg/m3)

Faktor yang Mempengaruhi Viskositas

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi viskositas, antara lain:

  1. Tekanan
    Semakin naik tekanan, maka makin naik pula kekentalan. Sedangkan gas sama sekali tidak dipengaruhi oleh tekanan.
  2. Kehadiran zat lain
    Penambahan zat lain seperti gula tebu pada air akan membuat kekentalan bertambah. Bila air diberi zat lain yang memang kental, maka akan membuat kekentalannya naik. Sementara zat pekat seperti gliserin bila diberi air maka kekentalannya akan turun.
  3. Temperature
    Kekentalan akan turun seiring dengan kenaikan suhu. Sedangkan kekentalan gas naik karena ada kenaikan suhu.
  4. Ukuran dan berat molekul
    Bila berat molekul naik, kekentalan akan ikut naik.
  5. Konsentrasi larutan
    Konsentrasi naik akan mengakibatkan kekentalan ikut naik pula. Sebuah larutan dengan konsentrasi tinggi memiliki kekentalan tinggi pula. Kekentalan ini mengakibatkan partikel terlarut semakin banyak. Alhasil gesekan antar partikel juga makin tinggi.

Manfaat dalam Kehidupan

Air dan cairan memiliki peran besar bagi kehidupan manusia. Adanya kekentalan di dalam fluida ini membuat manusia mampu mencari alternatif pada setiap kekurangan. Misalnya oli, maka tidak mungkin oli dialirkan menggunakan selang panjang, lebih baik dituang dari sebuah wadah luas.

Beberapa manfaat dari kekentalan fluida bisa dilihat pada:

  1. Minyak pelumas mesin
    Minyak ini kental dan bahkan cenderung lengket. Karena sifatnya yang kental dan lengket itu maka minyak ini cocok untuk melumasi mesin. Sehingga mesin tidak cepat rusak dan tetap dalam kondisi prima.
  2. Kekentalan air untuk akar tanaman
    Coba bayangkan kalau air memiliki kekentalan tinggi. Tentu akan sulit bagi akar untuk menyerap air itu agar naik ke tubuh tumbuhan. Nah, dengan kekentalan rendah air bisa diserap dengan mudah dan bisa bermanfaat untuk proses fotosintesis.

Itulah materi seputar viskositas, alias kekentalan. Tiap fluida memiliki kekentalan, coba temukan fluida apa saja yang memiliki kekentalan tinggi dan rendah. Lalu diskusikan kepada teman-teman sekelasmu. Semoga bermanfaat.

Baca juga :
1. Pengertian Fluida Dinamis Beserta Jenis, dan Rumusnya
2. Pengertian, Sifat, dan Konsep Fluida Statis

Author