Dunia Farmasi

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering menggunakan berbagai macam jenis fluida. Setiap fluida pun memiliki kekentalan masing-masing. Kekentalan fluida sering juga di sebut viskositas.

Viskositas fluida merupakan ukuran kekentalan sebuah fluida terhadap deformasi atau perubahan bentuk

Pada saat kita menjatuhkan sebuah bola padat misalnya kelereng hendak di jatuhkan kedalam bejana kaca yang berisi cairan yang hendak di tentukan koefisien viskositasnya oleh gaya berat kelereng akan semakin cepat jatuhnya tetapi sesuai dengan rumus Stookes, semakin cepat geraknya, makin besar gaya gesekannya. Sehingga akhirnya gaya berat itu tetap seimbang dengan gaya gesekan dan jatuhnya kelereng pun dengan kecepatan tetap.

Viskositas memiliki alat ukur yang di sebut viskometer yang berfungsi untuk mengukur koefisien gliserin, oli, atau minyaak. Viskositas banyak terdapat dalam kehidupan sehari-hari seperti sirup, minyak goreng, dan oli. Viskositas berguna untuk kehidupan sehari-hari, sirup yang kental.

Kekentalan viskositas merupakan sifat dari suatu zat cair (fluida) yang di sebabkan adanya gesekan antara molekul-molekul zat cair dengan gaya kohesi pada zat cair tersebut, gesekan-gesekan inilah yang menghambat aliran zat cair.

Kekentalan atau viskositas dapat di bayangkan sebagai peristiwa gesekan antara satu bagian dan bagian yang lain dalam fluida. Dalam fluida kekentalan kita dapat memandang persoalan tersebut seperti tegangan dan regangan pada benda padat. Kenyataannya setiap fluida baik gas maupun zat cair mempunyai sifat kekentalan karena partikel di dalamnya saling menumbuk. Sebelum mengetahui zat yang kental, dan kurang kental dengan cara kuantitatif salah satu alat yang di gunakan untuk mengukur kekentalan suatu zat cair adalah viskometer.

Untuk lebih memahami tentang viskositas fluida tersebut, maka di lakukan pratikum pratikum tentang viskositas ini, yang mana zat fluida yang akan di tentukan viskositasnya oli.

1.2 TUJUAN PERCOBAAN

Adapun tujuan dari dilaksanakannya praktikum pengukuran dasar pada benda padat ini adalah sebagai berikut:

1. Menghitung gerak benda dalam fluida

2. Menghitung kekentalan zat cair

I.3 DASAR TEORI

Viskositas merupakan pengukuran dari ketahanan fluida yang diubah baik dengan tekanan maupun tegangan. Pada masalah sehari-hari (dan hanya untuk fluida), viskositas adalah ketebalan atau pergesekan internal. Oleh karena itu, air yang tipis memiliki viskositas lebih rendah, sedangkan madu yang tebal memiliki viskositas yang lebih tinggi. Sederhananya, semakin rendah viskositas suatu fluida, semakin besar juga pergerakan dari fluida tersebut.

Setiap zat cair mempunyai karakteristik yang khas, berbeda satu zat cair dengan zat cair yang lain. Oli mobil sebagai salah satu contoh zat cair dapat kita lihat lebih kental daripada minyak kelapa. Apa sebenarnya yang membedakan cairan itu kental atau tidak. Kekentalan atau viskositas dapat dibayangkan sebagai peristiwa gesekan antara satu bagian dan bagian yang lain dalam fluida. Dalam fluida yang kental kita perlu gaya untuk menggeser satu bagian fluida terhadap yang lain.

Di dalam aliran kental kita dapat memandang persoalan tersebut seperti tegangan dan regangan pada benda padat. Kenyataannya setiap fluida baik gas maupun zat cair mempunyai sifat kekentalan karena partikel di dalamnya saling menumbuk. Bagaimana kita menyatakan sifat kekentalan tersebut secara kuantitatif atau dengan angka, sebelum membahas hal itu kita perlu mengetahui bagaimana cara membedakan zat yang kental dan kurang kental dengan cara kuantitatif. Salah satu alat yang digunakan untuk mengukur kekentalan suatu zat cair adalah viskosimeter.

Apabila zat cair tidak kental maka koefesiennya sama dengan nol sedangkan pada zat cair kental bagian yang menempel dinding mempunyai kecepatan yang sama dengan dinding. Bagian yang menempel pada dinding luar dalam keadaan diam dan yang menempel pada dinding dalam akan bergerak bersama dinding tersebut. Lapisan zat cair antara kedua dinding bergerak dengan kecepatan yang berubah secara linier sampai V. Aliran ini disebut aliran laminer.

Aliran zat cair akan bersifat laminer apabila zat cairnya kental dan alirannya tidak terlalu cepat. Kita anggap gambar di atas sebagai aliran sebuah zat cair dalam pipa, sedangkan garis alirannya dianggap sejajar dengan dinding pipa. Karena adanya kekentalan zat cair yang ada dalam pipa, maka besarnya kecepatan gerak partikel yang terjadi pada penampang melintang tidak sama besar. Keadaan tersebut terjadi dikarenakan adanya gesekan antar molekul pada cairan kental tersebut, dan pada titik pusat pipa kecepatan yang terjadi maksimum.. Khusus untuk benda yang berbentuk ola dan bergerak dalam fluida yang sifat-sifatnya, gaya gesekan yang dialmi benda dapat dirumuskan sebagai berikut :

F = -6πὴr.v

Keterangan :

F = gaya gesekan yang bekerja pada bola

ὴ = koefisien kekentalan fluida

V = kecepatan bola relative terhadap fluida

Rumus di atas dikenal sebagai hukum stokes. Tanda minus menunjukkan arah gaya F yang berlawanan dengan kecepatan (V). pemakaian hukum stokes memerlukan beberapa syarat, yaitu:

1. Ruang tempat fluida tidak terbatas (ukurannya cukup luas dibandingkan dengan ukuran benda)

2. Tidak ada turbulensi didalam fluida

3. Kecepatan V tidak besar, sehingga aliran masih laminar

Jika sebuah bola dengan rapat massa dan dilepaskan dari permukaan zat cair tanpa kecepatan awal, maka bola tersebut mula-mula akan bergerak di percepat. Dengan bertambahnya kecepatan bola, maka bertambah besar pula gaya gesekan pada bola tersebut. Pada akhirnya bola bergerak dengan kecepatan tetap, yaitu setelah terjadi keseimbangan antara gaya berat, gaya apung (Archimides) dan gayastokes. Pada persamaan ini berlaku persamaan :

V= d / T

Keterangan :

V = ( dapat di turunkan : T =

T = waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak d

d = jarak yang ditempuh

Hukum Stokes

Di antara salah satu sifat zat cair adalah kental (viscous) di mana zat cair memiliki koefisien kekentalan yang berbeda-beda, misalnya kekentalan minyak goreng berbeda dengan kekentalan olie. Dengan sifat ini zat cair banyak digunakan dalam dunia otomotif yaitu sebagai pelumas mesin. Telah diketahui bahwa pelumas yang dibutuhkan tiap-tiap tipe mesin membutuhkan kekentalan yang berbeda-beda. Sehingga sebelum menggunakan pelumas merek tertentu harus diperhatikan terlebih dahulu koefisien kekentalan pelumas sesuai atau tidak dengan tipe mesin. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui berapa koefisien kekentalan suatu fluida yang diukur dengan menggunakan regresi linear hukum Stokes. Sehingga data tersebut dapat digunakan sebagai bahan perbandingan untuk menentukan koefisien kekentalan zat cair yang dibutuhkan oleh tiap- tiap tipe mesin. Fluida yang digunakan adalah air, minyak goreng dan olie.

Viskositas (kekentalan) berasal dari perkataan Viscous (Soedojo, 1986). Suatu bahan apabila dipanaskan sebelum menjadi cair terlebih dulu menjadi viscous yaitu menjadi lunak dan dapat mengalir pelan-pelan. Viskositas dapat dianggap sebagai gerakan di bagian dalam (internal) suatu fluida (Sears & Zemansky, 1982).

Jika sebuah benda berbentuk bola dijatuhkan ke dalam fluida kental, misalnya kelereng dijatuhkan ke dalam kolam renang yang airnya cukup dalam, nampak mula-mula kelereng bergerak dipercepat. Tetapi beberapa saat setelah menempuh jarak cukup jauh, nampak kelereng bergerak dengan kecepatan konstan (bergerak lurus beraturan). Ini berarti bahwa di samping gaya berat dan gaya apung zat cair masih ada gaya lain yang bekerja pada kelereng tersebut. Gaya ketiga ini adalah gaya gesekan yang disebabkan oleh kekentalan fluida.

Pada keadaan ini berlaku persamaan:

Jika saat kecepatan terminal telah tercapai, pada Gambar disamping berlaku prinsip Newton tentang GLB (gerak lurus beraturan):

FA + FS = W

Jika ρ_bmenyatakan rapat massa bola, ρ_f menyatakan volume bola, serta g gravitasi bumi, maka berlaku Persamaan:

W = ρ_b.V_b.g

V = (ρ – ρo)

Keterangan:

ρ = rapat massa bola

ρo = rapat massa fluida

BAB II

ALAT DAN BAHAN

2.1 ALAT DAN BAHAN YANG DIGUNAKAN :

A.ALAT

1. Areometer

2. Mikrometer skrup, jangka sorong dan mIstar

3. Sendok saringan untuk mengambil bola-bola dari dasar tabung

4. Stopwatch

5. Tabung berisi zat cair

6. Timbangan torsi dengan batu timbangannya

7. Thermometer

B. BAHAN

1. Bola-bola kecil dari zat padat

2. Dua karet gelang yang melingkar

BAB III

METODE PERCOBAAN

3.1 METODE KERJA

1. Diukur diameter tiap-tiap bola diukur memakai micrometer skrup. Dilakukan beberapa kali pengukuran untuk tiap bola.

2. Ditimbang tiap-tiap bola ditimbang dengan neraca torsi.

3. Dicatat suhu zat cair sebelum dan sesudah dicatat tiap percobaan.

4. Diukur rapat massa zat cair diukur sebelum dan sesudah tiap percobaan dengan menggunakan areometer.

5. Ditempatkan karet gelang ditempatkan sehingga yang satu kira-kira 5 cm di bawah permukaan zat cair dan yang lain kira-kira 5 cm di atas dasar tabung.

6. Diukur jarak jauh d (jarak kedua karet gelang).

7. Dimasukkan sendok saringan dimasukkan sampai dasar tabung dan ditunggu beberapa saat sampai zat cair diam.

8. Diukur waktu jatuh T diukur untuk tiap-tiap bola beberapa kali.

9. Diubah letak karet gelang diubah sehingga didapatkan d yang lain.

10. Diulangi langkah 6, 7 dan 8 diulangi.