Viskositas

Viskositas merupakan pengukuran dari ketahanan fluida yang diubah baik dengan tegangan maupun tekanan.

Viskositas Di Kehidupan Sehari-hari

Pada kehidupan sehari-hari, 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.

Berarti, semakin rendah viskositas suatu fluida, semakin besar juga pergerakan dari fluida tersebut.

Viskositas menjelaskan ketahanan internal fluida untuk mengalir dan mungkin dapat dipikirkan sebagai pengukuran dari pergeseran fluida.

Sebagai contoh, magma yang memiliki viskositas yang tinggi menciptakan statovolcano yang tinggi dan curam, sehingga tidak dapat mengalir terlalu jauh sebelum mendingin. 

Sedangkan lava yang memiliki viskositas lebih rendah dari menciptakan volcano yang rendah dan lebar.

Seluruh fluida (kecuali superfluida) memiliki ketahanan dari tekanan, oleh karena itu disebut kental, tetapi fluida yang tidak memiliki ketahanan tekanan dan tegangan disebut fluide ideal.

Koefisien Viskositas

Satuan Internasional (SI) koefisien viskositas adalah Ns/m2/pascal sekon (Pa s). Untuk Satuan cgs (centimeter gram sekon) dan untuk SI koifisien viskositas adalah dyn.s/cm2 = poise (p). Viskositas juga dapat dinyatakan dalam centipoise (cP). 1 cP = 1/1000 P.

Sifat-sifat Zat Cair

Sifat dari zat cair (Wylie, 1992) adalah sebagai berikut:

  • Mempunyai viskositas (kekentalan)
  • Mempunyai rapat masa dan berat jenis.
  • Mempunyai kohesi, adesi dan tegangan permukaan.
  • Jika ruangan lebih besar dari volume zat cair maka akan terbentuk permukaan bebas horizontal yang berhubungan dengan atmosfer.
  • Dapat dianggap tidak termampatkan.

Viskositas Dinamis (mutlak / absolut)

Viskositas absolut (koefisien viskositas mutlak) adalah sebuah ukuran resistensi ineternal.

Viskositas dinamis merupakan gaya tangensial per satuan luas yang dibutuhkan agar dapat memindahkan suatu bidang horisontal ke sebuah bidang lainnya, dalam unit velositas (velocity), ketika mempertahankan jarak dalam sebuah cairan.

Hukum Newton berbunyi: bahwa tegangan geser dalam suatu cairan sebanding dengan laju perubahan kecepatan normal aliran, laju kecepatan ini disebut sebagai gradien kecepatan.

Rumus Viskositas Dinamis

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).

Dalam sistem SI satuan viskositas dinamis satuannya ialah (Ns/m2, Pa s atau kg/(ms), dimana:

1Pa s = 1Ns/m2 = 1kg/(ms)

Jika dinyatakan kedalam satuan metrik sistem CGS (centimeter, gram, seconds / detik)adalah: g/(cm s), dyne s/cm2 atau centipoise (cP), maka:

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

Untuk pemakaian poise pada viskostatis maka akan menghasilkan angka yang terlalu besar sehingga sering dibagi dengan angka 100 yaitu dalam centipoise (cP), menjadi:

1P = 100cP

1cP = 0,01 poise = 0,01g/(cm s) = 0,001Pascal = 1miliPascal = 0,001Ns/m2

Air pada suhu 20,2C (68,4F) memiliki viskositas mutlak 1 centipoise.

Zat zat lainnya dapat kita lihat pada tabel dibawah ini:

ZatViskositas absolute
Udara1,983 × 10-5
Air1 × 10-3
Minyak zaitun1 × 10-1
Gliserin1 × 10
Madu cair1 × 101
Emas cair1 × 102
Kaca1 × 1040

Viskositas Kinematis

Viskositas kinematis adalah suatu rasio antara viskositas absolut untuk kepadatan (densitas) dengan jumlah dimana tidak ada kekuatan yang terlibat.

Viskostatis kinematik dihitung dengan membagi viskositas absolut cairan dengan densitas massa cairan.

Rumus Viskositas Kinematis

v = µ/ᵨ

Keterangan

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

Dalam sistem SI atau (satuan internasional) satuan viskositas kinematis adalah m2/s atau Stoke (St), dimana:

1 st (stoke) = 10-4 m2/s = 1cm2/s

Karena Stoke merupakan satuan unit yang besar maka perlu di bagi dengan angka100, supaya menjadi unit yang lebih kecil, yaitu centiStoke (cSt), dengan begitu maka akan berubah menjadi :

1St = 100cSt

1cSt = 10-6m2/s = 1mm2/s

Berat jenis air pada suhu 20,2C (68,4F) adalah hampir satu dan viskositas kinematik air pada suhu 20,2C (68,4F) adalah praktis 1,0mm2/s (cSt). Lebih tepatnya, viskositas kinematis untuk air pada 20,2C (68,4F) adalah mm2/s (cSt).

Contoh konversi dari viskositas mutlak ke viskositas kinematik dalam satuan imperial adalah :

v = 6,7197 10-4 µ / y

Keterangan:

  • v = viskositas kinematik (ft2/s)
  • µ = viskositas absolut / dinamis (cP)
  • y = berat spesifik (lb/ft3).

Viskositas dan Referensi Suhu

Viskositas dinamis atau kinematik hal itu sangat penting karena tingkat viskositas cairan sangat bergantung dengan suhunya.

Menurut ISO 8217, referensi suhu untuk suatu cairan adalah 100C, dan untuk suatu cairan destilat adalah 40C.

Kesimpulan

Dari penjabaran di atas, dapat ditarik Kesimpulan:

  • Untuk suatu cairan atau fluida, semakin tinggi suhu, viskositas kinematik semakin rendah.
  • Untuk sebuah gas, semakin tinggi suhu, viskositas kinematik semakin tinggi.

Demikian pembahasan tentang VIskositas. Semoga bermanfaat.

Pelajari Lebih Lanjut

Gaya

Listrik statis

Perpindahan Panas / Kalor

Hukum 1 2 3 Newton

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *