Rabu, 01 Juni 2011

laporan viskositas

 
Laporan Praktikum Kimia Fisika I
 VISKOSITAS




Oleh :
Kelompok 10
Azhar Maliki
Atina Khairat
Mardiati
Rahmi Ramadani
Victoria Frisiananda Yunanda

                                           Dosen    : 1. HARY SANJAYA, M.Si
          2. GUSPATNI,  S.Pd

                                                           Asdos     : 1.Nadia Dilenia
                                                                       2.Novie Nelza
                                                                       3.Riky
                                                                
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI PADANG
2010


VISKOSITAS

A.    TUJUAN
1.      Menghitung viskositas beberapa cairan
2.      Mampu mengunakan Viskosimeter Hoppler

B.     TANGGAL PERCOBAAN
Hari / tanggal   : Selasa / 22 Maret 2011
Jam                  : 07.00 – 09.40
Tempat            : Laboratorium Kimia Fisika FMIPA UNP.

C.    DASAR TEORI

Beberapa cairan dapat mengalir lebih mudah dari yang lain. Sifat tersebut merupakan karakteristik bagi cairan untuk melawan aliran yang dinamakan viskositas (  ). Cairan mempunyai gaya gesek yang lebih besar untuk mengalir daripada gas. Viskositas gas bertambah dengan naiknya temperatur, sedangkan viskositas cairan turun dengan naiknya temperatur. Koefisien viskositas gas pada tekanan tidak terlalu besar, tidak tergantung tekanan, tetapi untuk cairan naik dengan naiknya tekanan.

VISKOSIMETER HOPPLER
Viskositas dapat juga ditentukan dengan cara hoppler, berdasarkan hukum stokes. Hukum stokes berdasarkan jatuhnya benda melalui medium zat cair. Benda bulat (bola) dengan jari-jari (r) dan massa jenis ( ℓi ) yang jatuh karena gaya grafitasi melalui fluida dengan massa jenis ( ℓ ) fluida akan mempunyai gaya grafitasi sebesar:

f 1 = (4/3) π r3 (ℓ - ℓi) g.

benda yang jatuh mempunyai kecepatan yang makin lama makin besar. Tetapi dalam medium ada gaya gesek yang makin besar bila kecepatan benda bertambah besar. Pada saat kesetimbangan (Vmaks), besarnya kecepatan benda jatuh tetap.
Menurut George Stokes untuk benda jatuh tersebut besarnya gaya gesekan pada kesetimbangan :

f1 = f2 = 6 π r Vmaks η = (4/3)πr3 (ℓ - ℓi) g
η =  
dengan t = waktu bola jatuh setinggi h

pada percobaan ini dipakai penentuan harga relative terhadap harganya:

sehingga


Dimana ηx adalah viskositas zat x, ηa adalah viskositas air, ℓx adalah rapat jenis zat x, ℓa adalah rapat jenis air, tx adalah waktu bola jatuh stinggi h pada zat x dan ta adalah waktu bola jatuh setinggi h pada air.
Hukum hess merupakan dasar viskometer bola jatuh. Viskometer ini terdiri dari gelas silinder dengan cairan yang akan diteliti dan dimasukan dalam termosfat.
Faktor- faktor yang mempengaruhi viskositas antara lain :
1.      Ukuran molekul
2.      Gaya tarik intra molekul
3.      Suhu
4.      Tekanan
5.      Luas permukaan

VISKOMETER OSTWALD
Penetapan η ini dapat dilakukan dengan viskosimeter oswald. Sejumlah zat cair dimasukan dalam viskometer yang dilakukan dalam termosfat. Cairan ini dihisap dengan pompa kedalam bola B, hingga permukaan cairan dibawah a. cairan dibiarkan mengalir kebawah dan waktu yang diperlukan untuk mengalir dari a ke b dicatat dengan stopwatch. Percobaan diulangi dengan cairan pembanding setelah dibersihkan. Dengan ini dapat ditentukan t1 dan t2.
Metode viskometer oswald metode yang digunakan adalah menentukan viskositas yaitu metoda pipet. Disini digunakan sebuah pipet yang telah ditentukan ukurannya kemudian viskositas ditentukan dengan rumus :


PENGARUH SUHU TERHADAP VISKOSITAS
Sebagai sifat sitem, pengaruh temperatur terhadap viskositas dapat dinyatakan dengan persamaan berikut :

Ln η = ln A + ∆E/RT , dengan A dan R merupakan tetapan.

Persamaan ini juga dapat dinyatakan sebagai beruikut :

η = A. e ∆A/RT
dengan ∆E adalah tenaga pengaktifan aliran yang harganya dapat ditentukan dengan membuat grafik ln η terhadap 1/T
 Cara Lain Untuk Menentukan Koefisien Viskositas Ƞ
            Selain dua cara di atas, metoda sederhana yang digunakan untuk menentukan viskositas yaitu dengan metoda pipet. Disini digunakan sebuah pipet yang telah ditentukan ukurannya, kemudian ditentukan dngan rumus:
                                    Ƞ = 
            Viskositas pada zat cair maupun gas, dan pada intinya merupakan gaya gesekan antara lapisan-lapisan yang berisikan fluida pada waktu lapisan-lapisan tersebut bergerak satu melewati yang lainnya. Pada zat , viskositas terutama disebabkan oleh gaya kohesi antara molekul. Pada viskositas muncul dari tumbukan oleh molekul.
            Persamaan Navier-Stokes (dari Claude-Louis Navier dan George Gabriel Stokes) adalah serangkaian persamaan yang menjelaskan pergerakan dari suatu fluida seperti cairan dan gas. Persamaan-persamaan ini menyatakan bahwa perubahan dalam momentum (percepatan) partikel-partikel fluida bergantung hanya kepada gaya viskos internal (mirip dengan gaya friksi) dan gaya viskos tekanan eksternal yang bekerja pada fluida. Oleh karena itu, persamaan Navier-Stokes menjelaskan kesetimbangan gaya-gaya yang bekerja pada fluida.

D.    ALAT dan BAHAN
Alat :
1.      Jangka sorong                                           2.  Piknometer

                                 
3.  Termometer                                   
     
5.Labu Semprot                                                          6. Viskometer Hoppler

                                     

7.Bola


BAHAN:
1.      Minyak Goreng                                                     2. Sunlight

                                         

3.Alkohol                                                                                4.  Air
                             



E.      Prosedur Kerja

Dengan Viskosimeter Hoppler
1.       Ukur diameter bola
2.       Timbang massa bola
3.       Ukur panjang tabung viscometer dari batas atas - batas bawah
4.       Tentukan massa jenis masing- masing cairan
5.       Ukur temperature alat viskositas Hoppler
6.       Isi tabung dengan aquades dan dimasukkan bola
                                    
7.       Pada saat bola diatas, stopwatch dihidupkan
8.       Pada saat bola dibawah, stopwatch dimatikan
9.       Catat waktu bola jatuh dari batas atas sampai batas bawah
10.   Tabung dibalik
11.   Ulangi prosedur 3 – 6 sebanyak 3 kali berturut- turut, pada temperature lain dan cairan yang lain


F.       TABEL PENGAMATAN

DENGAN VISKOSIMETER HOOPLER
Suhu  150
BOLA
AIR
ALKOHOL
SUNLIHGT
MINYAK
A
0.35
0.26
18.19
0.45
B
0.48
0.38
1.41.80
2.43
C
0.56
0.42
2.28.88
4.35

Suhu  200
BOLA
AIR
ALKOHOL
SUNLIHGT
MINYAK
A
0.30
0.25
4.74
0.29
B
0.44
0.35
58.27
1.30
C
0.52
0.40
1.45.34
1.85

Suhu  250
BOLA
AIR
ALKOHOL
SUNLIHGT
MINYAK
A
0.28
0.20
1.68
0.25
B
0.37
0.32
14.77
1.11
C
0.45
0.38
26.13
1.81



G.     Perhitungan

Diameter  bola A              : 1,21 mm
Massa bola                         : 5,4 gram

Diameter bola B                :1,52 mm
Massa bola B                      : 15 gram

Diameter bola C                :1,56 mm
Massa bola C                      :16,2 gram

Temperatur Viskometer                                               : 270C
Panjang                untuk mengukur bola                   : 9 cm

F. PENGOLAHAN DATA

Menghitung massa jenis bahan
1.        air
V pikno kosong         = 25 ml
Berat pikno + air       = 46,7 g
Berat pikno kosong = 23,1445 g
 air             =

2.        alkohol
V pikno kosong                         = 25 ml
Berat pikno + alkohol             = 43,1430 g
Berat pikno kosong                 = 23,1445 g
 alkohol            =


3.        minyak goreng
Berat minyak + pikno             =  45,7836g         
Berat pikno kosong                 = 23,5031 g
 minyak            =

4.        sunlight
Berat minyak + pikno             =  46,6633 g        
Berat pikno kosong                 = 23,1677 g
 sunlight=


5.        bola A
Diameter bola           = 1,21 cm
Massa bola                 = 5,4 gram
V  bola          =
                        =  3,14
 bola           =
                        = 5,4gram/0,92cm3
                        =5,86 g/cm3

6.        bola B
Diameter bola           = 1,52 cm
Massa bola                 = 15 gram
V  bola          =
                        =  3,14
 bola           =
                        = 15gram/1,83cm3
                        =8.196 g/ml

7.        bola C
Diameter bola           = 1,56 cm
Massa bola                 = 16,2 gram
V  bola          =
                        =  3,14
 bola           =
                        = 16,2gram/1,98cm3
                        =8.18 g/ml

Rumus viskositas



Viskositas minyak makan
Untuk bola A pada suhu 150C
·          =  0,1988
  ln   = -1,61

                        Untuk bola A pada suhu 200C
·          =  0,576
  ln   = -0,55

Untuk bola A pada suhu 250C
·          =  0,11
  ln   = -2,2



Untuk bola B pada suhu 150C
·          =  2,5
  ln   = 0,91

                        Untuk bola B pada suhu 200C
·          =  1,34
  ln   = 0,29

Untuk bola B pada suhu 250C
·          =  1,14
  ln   = 0,13


Untuk bola C pada suhu 150C
·          =  4,7
  ln   = 1,55

                        Untuk bola C pada suhu 200C
·          =  1,997
  ln   = 0,69

Untuk bola C pada suhu 250C
·          =  1,95
  ln   = 0,66

Viskositas alkohol
 
Untuk bola A pada suhu 150C
·          =  0,11
  ln   = -2,207

                        Untuk bola A pada suhu 200C
·          =  0,02
  ln   = -3,91

Untuk bola A pada suhu 250C
·          =  0,089
  ln   = -2,42

                        Untuk bola B pada suhu 150C
·          =  0,39
  ln   = -0,94

Untuk bola B pada suhu 200C
·          =  0,364
  ln   = -1,01

                        Untuk bola B pada suhu 250C
·          =  0,33
  ln   = -1,10

Untuk bola C pada suhu 150C
·          =  0,46
  ln   = -0,77

                        Untuk bola C pada suhu 200C
·          =  0.44
  ln   = -0,82

Untuk bola C pada suhu 250C
·          =  0,42
  ln   = -0,867
Viskositas Air
Untuk bola A pada suhu 150C
·          =  0,226
  ln   = -1,487

                        Untuk bola A pada suhu 200C
·          =  0,194
  ln   = -1,64

Untuk bola A pada suhu 250C
·          =  0,18
  ln   = -1,71

                        Untuk bola B pada suhu 150C
·          =  0,48
  ln   = -0,73

Untuk bola B pada suhu 200C
·          =  0,446
  ln   = -0,807

                        Untuk bola B pada suhu 250C
·          =  0,37
  ln   = -0,99

Untuk bola C pada suhu 150C
·         =  0,6
  ln   = -0,5

                        Untuk bola C pada suhu 200C
·          =  0,56
  ln   = -0,58

Untuk bola C pada suhu 250C
·          = 0,486
  ln   = -0,72

Viskositas Sunlight
Untuk bola A pada suhu 150C
·          =  0,72
  ln   = -0,33

                        Untuk bola A pada suhu 200C
·          =  2,04
  ln   = 0.71

Untuk bola A pada suhu 250C
·          =  7,82
  ln   = 0,137

                        Untuk bola B pada suhu 150C
·          =  101,8
  ln   = 4,62

Untuk bola B pada suhu 200C
·          =  58,27
  ln   = 4,06

                        Untuk bola B pada suhu 250C
·          =  14,77
  ln   = 2,7

Untuk bola C pada suhu 150C
·         =  159,3
  ln   = 5,07

                        Untuk bola C pada suhu 200C
·          =  112,7
  ln   = 4,72

Untuk bola C pada suhu 250C
·          = 27,96
  ln   = 3,33



Air.Bola A
T
1/T
ln
150C(288K)
0,003472
0,226
-1,487
200C(293K)
0,003412
0,194
-1,64
250C(298K)
0,003355
0,18
-1,71

Air.Bola B
T
1/T
ln
150C(288K)
0,003472
0,48
-0,73
200C(293K)
0,003412
0,446
-0,807
250C(298K)
0,003355
0,37
-0,99


Air.Bola C
T
1/T
ln
150C(288K)
0,003472
0,6
-0,5
200C(293K)
0,003412
0,56
-0,58
250C(298K)
0,003355
0,486
-0,72

Alkohol.Bola A
T
1/T
ln
150C(288K)
0,003472
0,11
-2,207
200C(293K)
0,003412
0,02
-3,91
250C(298K)
0,003355
0,089
-2,42



Alkohol.Bola B
T
1/T
ln
150C(288K)
0,003472
0,39
-0,94
200C(293K)
0,003412
0,364
-1,01
250C(298K)
0,003355
0,33
-1,10

Alkohol.Bola C
T
1/T
ln
150C(288K)
0,003472
0,46
-0,77
200C(293K)
0,003412
0,44
-0,82
250C(298K)
0,003355
0,42
-0,867



Sunlight.Bola A
T
1/T
ln
150C(288K)
0,003472
0,72
-0,33
200C(293K)
0,003412
2,04
0,71
250C(298K)
0,003355
7,82
0,137

Sunlight.Bola B
T
1/T
ln
150C(288K)
0,003472
101,8
4,62
200C(293K)
0,003412
58,27
4,06
250C(298K)
0,003355
14,77
2,7



Sunlight.Bola C
T
1/T
ln
150C(288K)
0,003472
159,3
5,07
200C(293K)
0,003412
112,7
4,72
250C(298K)
0,003355
27,96
3,33

Minyak.Bola A
T
1/T
ln
150C(288K)
0,003472
0,1988
-1,61
200C(293K)
0,003412
0,576
-0,55
250C(298K)
0,003355
0,11
-2,2



Minyak.Bola B
T
1/T
ln
150C(288K)
0,003472
2,5
0,91
200C(293K)
0,003412
1,34
0,29
250C(298K)
0,003355
1,14
0,13

Minyak.Bola C
T
1/T
ln
150C(288K)
0,003472
4,7
1,55
200C(293K)
0,003412
1,997
0,69
250C(298K)
0,003355
1,95
0,66


G.PEMBAHASAN

Viskositas merupakan gaya persatuan luas yang bekerja pada suatu benda yang mengalir menyebabkan perbedaan kecepatan sebesar 1 cm/s dengan jarak 1 cm. Dalam percobaan ini, diukur viskositas dari empat macam fluida yaitu, air, alkohol, minyak goreng dan sunlight. Yang mempengaruhi viskositas adalah ukuran molekul, tekanan, suhu, gaya tarik intermolekul.
Pada viscosimeter hoppler, viskositas yang paling besar adalah viskositas sunlight karena memiliki gaya tarik partikel yang kuat. Hal lain yang mempengaruhinya adalah berat bola, semakin berat bola maka viskositas zat tersebut akan semakin cepat, dan sebaliknya .


H.    KESIMPULAN
Dari percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa,

1.      Makin tinggi suhu, maka viskositas zat cair akan semakin rendah
2.      Makin besar gaya tarik antar molekul, viskositas akan semakin besar
3.      Sunlight mempunyai viskositas terbesar karena gaya tarik antar partikel nya yang kuat


I.       JAWABAN PERTANYAAN
1.      Viskositas adalah suatu sifat atau karakteristik suatu campuran atau cairan untuk melawan aliran cairan tersebut.
Faktor – faktor yang mempengaruhinya:
a.       Ukuran molekul
b.      Gaya tarik intermolekul
c.       Suhu
d.      Tekanan
e.       Luas permukaan
2.      Aliran laminer adalah aliran suatu zat yang mengalir satu arah/searah
Aliran turbulen adalah aliran suatu zat yang mengalir secara berputar/acak
3.      Hubungan viskositas zat alir dengan suhu adalah viskositas zat cair dipengaruhi oleh suhu,makin tinggi suhu,semakin kecil koefisien viskositas.






DAFTAR PUSTAKA

Atkins, P.W.1994.Kimia Fisika jilid I.Jakarta:Erlangga
Sukardjo. 1997. Kimia Fisika I . Jakarta : Rineka Cipta.
Tim Kimia Fisika. 2008. “Penuntun Pratikum Kimia Fisika I”. Padang : UNP.
Tong Bird. 1993. Kimia Fisik untuk Universitas. Jakarta : Gramedia







Tidak ada komentar:

Poskan Komentar