Fisika

Apa Rumus Viskositas?

Viskositas adalah ukuran daya tahan atau kekentalan suatu cairan atau zat cair ketika dipindahkan atau dialirkan. Viskositas didefinisikan sebagai hubungan antara gaya yang diperlukan untuk menggerakkan dua lapisan cairan yang saling bergerak dan jarak yang ditempuh oleh lapisan cairan tersebut. Viskositas dinyatakan dalam unit Poise (P) atau Centipoise (cP).

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Viskositas

Berikut adalah beberapa faktor yang dapat mempengaruhi viskositas suatu cairan:

  1. Komposisi cairan: Jenis dan jumlah senyawa yang terkandung dalam cairan dapat mempengaruhi viskositasnya. Misalnya, cairan yang mengandung molekul besar dan berat akan memiliki viskositas yang lebih tinggi daripada cairan yang mengandung molekul kecil dan ringan.
  2. Temperatur: Perubahan temperatur dapat mempengaruhi viskositas cairan. Saat suhu naik, viskositas cairan akan menurun, sedangkan saat suhu turun, viskositas cairan akan naik. Hal ini dikarenakan peningkatan energi molekul pada saat suhu naik yang membuatnya lebih mudah bergerak.
  3. Densitas: Perbedaan densitas antara dua lapisan cairan dapat mempengaruhi viskositasnya. Saat densitas dua lapisan cairan berbeda, lapisan yang lebih berat akan mengalami gaya gesek yang lebih besar dan membutuhkan gaya yang lebih besar untuk bergerak.
  4. Waktu: Saat cairan dipindahkan atau dialirkan, viskositasnya akan berkurang karena pengaruh gaya gesek yang dihasilkan oleh pergerakan cairan itu sendiri. Hal ini dapat disebabkan oleh pengurangan friksi antara molekul cairan ketika bergerak.

Aplikasi Viskositas

Viskositas memiliki peran penting dalam beberapa bidang, seperti:

  1. Industri: Viskositas digunakan dalam industri, seperti pembuatan cat, minyak, dan bahan kimia, untuk mengontrol kekentalan dan aliran suatu cairan.
  2. Makanan dan Minuman: Viskositas digunakan dalam industri makanan dan minuman, seperti susu, jus, dan saus, untuk mengontrol kekentalan dan tekstur suatu produk.
  3. Biofarmaka: Viskositas digunakan dalam biofarmaka, seperti pembuatan obat dan vaksin, untuk mengontrol aliran dan pengisian suatu cairan.
  4. Teknik: Viskositas digunakan dalam teknik, seperti pengukuran kecepatan aliran cairan, pengukuran kecepatan putaran poros, dan pengukuran tekanan, untuk mengukur dan mengontrol beberapa parameter yang relevan.

Definisi Viskositas

Viskositas mengacu pada kekentalan cairan. Viskositas dihasilkan dari interaksi, atau gesekan, antara molekul dalam suatu fluida. Mirip dengan gesekan antara benda padat yang bergerak, viskositas akan menentukan energi yang dibutuhkan untuk membuat aliran fluida.

Dalam fisika, viskositas sering dinyatakan menggunakan persamaan Isaac Newton untuk fluida, yang mirip dengan hukum gerak kedua Newton. Hukum ini menyatakan bahwa ketika suatu gaya bertindak pada suatu benda, itu akan menyebabkan benda itu mengalami percepatan. Semakin besar massa benda, semakin besar gaya yang dibutuhkan untuk membuatnya berakselerasi.

Rumus Viskositas

Rumus viskositas sering dinyatakan menggunakan persamaan Newton untuk cairan:

F / A = n (dv / dr)

di mana F mewakili gaya dan A mewakili luas. Jadi, F / A, atau gaya yang dibagi berdasarkan luas, adalah cara lain untuk mendefinisikan viskositas. dv dibagi dr mewakili “laju geser,” atau kelajuan cairan bergerak. N adalah konstanta yang sama dengan 0,00089 Pa s (Pascal-second), yang merupakan satuan pengukuran viskositas dinamis. Hukum ini memiliki beberapa aplikasi praktis yang penting seperti pencetakan inkjet, formulasi / suntikan protein, dan manufaktur makanan / minuman.

Viskositas Fluida Newton dan Non-Newtonian

Cairan yang paling umum, disebut cairan Newtonian, memiliki viskositas yang konstan. Ada hambatan yang lebih besar saat Anda meningkatkan gaya, tetapi itu adalah peningkatan yang proporsional konstan. Singkatnya, fluida Newton terus bertindak seperti fluida, tidak peduli berapa banyak gaya yang dimasukkan ke dalamnya.

Sebaliknya, viskositas cairan non-Newtonian tidak konstan, tetapi sangat bervariasi tergantung pada gaya yang diberikan. Contoh klasik dari fluida non-Newtonian adalah Oobleck (kadang-kadang disebut “slime,” dan sering dibuat di kelas sains sekolah dasar), yang menunjukkan perilaku seperti padat ketika sejumlah besar gaya digunakan di atasnya. Satu set cairan non-Newtonian dikenal sebagai cairan magnetorheologis. Ini menanggapi medan magnet dengan menjadi hampir padat tetapi kembali ke keadaan fluida ketika dihapus dari medan magnet

Mengapa Viskositas Penting dalam Kehidupan Sehari-hari

Walaupun viskositas tampaknya tidak terlalu penting dalam kehidupan sehari-hari, viskositas sebenarnya dapat menjadi sangat penting dalam berbagai bidang. Sebagai contoh:

Pelumasan dalam kendaraan. Ketika Anda memasukkan oli ke dalam mobil atau truk Anda, Anda harus mengetahui viskositasnya. Itu karena viskositas mempengaruhi gesekan, dan gesekan, pada gilirannya, mempengaruhi panas. Selain itu, viskositas juga memengaruhi laju konsumsi oli dan kemudahan kendaraan Anda memulai dalam kondisi panas atau dingin. Beberapa minyak memiliki viskositas yang lebih stabil, sementara yang lain bereaksi terhadap panas atau dingin; jika indeks viskositas oli Anda rendah, itu mungkin menjadi lebih encer ketika memanas, yang dapat menyebabkan masalah saat Anda mengoperasikan mobil Anda pada cuaca panas.

Memasak. Viskositas memainkan peran penting dalam persiapan dan penyajian makanan. Minyak goreng bisa berubah viskositas atau tidak saat panas, sementara banyak yang menjadi lebih kental saat dingin. Lemak, yang cukup kental saat dipanaskan, menjadi padat saat dingin. Masakan yang berbeda juga bergantung pada viskositas saus, sup, dan semur.

Pabrikan. Peralatan manufaktur membutuhkan pelumasan yang tepat agar bisa berjalan dengan lancar. Pelumas yang terlalu kental bisa macet dan menyumbat pipa. Pelumas yang terlalu encer memberikan perlindungan yang terlalu sedikit untuk komponen bergerak.

Obat. Viskositas dapat menjadi sangat penting dalam pengobatan karena cairan dimasukkan ke dalam tubuh secara intravena. Viskositas darah adalah masalah utama: darah yang terlalu kental dapat membentuk gumpalan internal yang berbahaya, sedangkan darah yang terlalu encer tidak akan menggumpal; ini dapat menyebabkan kehilangan darah yang berbahaya dan bahkan kematian.

Kesimpulan

Viskositas adalah ukuran daya tahan atau kekentalan suatu cairan atau zat cair ketika dipindahkan atau dialirkan. Viskositas didefinisikan sebagai hubungan antara gaya yang diperlukan untuk menggerakkan dua lapisan cairan yang saling bergerak dan jarak yang ditempuh oleh lapisan cairan tersebut. Berbagai faktor, seperti komposisi cairan, temperatur, densitas, dan waktu, dapat mempengaruhi viskositas suatu cairan. Viskositas memiliki peran penting dalam beberapa bidang, seperti industri, makanan dan minuman, biofarmaka, dan teknik.

Post terkait

Viskositas Dan Tegangan Permukaan

Viskositas Kinematik dan Dinamis: Menjelajahi Perbedaannya

Perbedaan antara Gesekan dan Viskositas: Konsep dan Pengaruhnya

Mengungkap Rahasia Viskositas: Panduan Memahami dan Mengukur Resistensi Aliran Fluida

Koefisien Viskositas: Menjelajahi Ketahanan Terhadap Aliran

Related Posts