Viskositas cairan adalah ukuran gesekan internal cairan. Cairan dengan viskositas tinggi mengalir dengan lambat, sedangkan cairan dengan viskositas rendah mengalir dengan cepat. Lava memiliki viskositas yang relatif tinggi; air memiliki nilai yang relatif rendah. Anda dapat mengukur viskositas cairan dengan mengukur kecepatan bola saat jatuh melalui cairan. Kecepatan bola, dikombinasikan dengan kepadatan relatif bola dan cairan, dapat digunakan untuk menghitung viskositas cairan.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)
Dengan mengukur kecepatan bola logam yang dijatuhkan dalam wadah cairan, Anda dapat menentukan viskositas cairan.
Menghitung Kepadatan Bola
Ukur massa bola Anda, menggunakan keseimbangan Anda. Misalnya, massa bola adalah 0,1 kilogram (kg).
Temukan jari-jari bola dengan terlebih dahulu mengukur diameter (jarak garis lurus melalui bola di bagian terluas). Bagilah diameter dengan 2; ini memberikan radius bola Anda. Hitung volume bola dengan memasukkan jari-jari ke dalam persamaan volume bola. Misalkan bantalan bola memiliki radius 0,01 meter (m). Volumenya akan menjadi:
V=\frac{4}{3} \pi r^3 = \frac{4}{3} \pi 0,01^3 =0,00000419\text{ m}^3
Hitung massa jenis bola dengan membagi massanya dengan volumenya. Massa jenis bola dalam contoh adalah:
d=\frac{0.1}{0.00000419}=23.866\text{ kg/m}^3
Menghitung Densitas Cairan
Ukur massa gelas ukur Anda saat kosong. Kemudian ukur massa gelas ukur Anda dengan 100 mililiter (mL) cairan di dalamnya. Misalkan silinder kosong memiliki massa 0,2 kg, dan dengan cairan massanya adalah 0,45 kg.
Tentukan massa fluida dengan mengurangkan massa silinder kosong dari massa silinder dengan fluida. Dalam contoh: Massa cairan = 0,45 kg - 0,2 kg = 0,25 kg
Tentukan massa jenis fluida dengan membagi massanya dengan volumenya. Contoh:
d=\frac{0.25\text{ kg}}{100\text{ mL}}=0,0025 \text{ kg/mL}=2.500\text{ kg/m}^3
1 mL sama dengan 1 cm3 dan 1 juta sentimeter kubik sama dengan 1 meter kubik
Mengukur Viskositas Cairan
Isi silinder ukur tinggi Anda dengan cairan sehingga jaraknya sekitar 2 cm dari bagian atas silinder. Gunakan spidol Anda untuk membuat tanda 2 cm di bawah permukaan cairan. Tandai garis lain 2 cm dari bagian bawah silinder.
Ukur jarak antara dua tanda pada gelas ukur. Misalkan jaraknya adalah 0,3 m.
Biarkan bola melewati permukaan cairan dan gunakan stopwatch Anda untuk menghitung berapa lama bola jatuh dari tanda pertama ke tanda kedua. Misalkan dibutuhkan bola 6 detik (s) untuk jatuh jarak.
Hitung kecepatan bola yang jatuh dengan membagi jarak jatuh dengan waktu yang dibutuhkan. Dalam contoh:
v=\frac{0.3\text{ m}}{6\text{ d}}=0,05\text{ m/s}
Hitung viskositas cairan dari data yang telah Anda kumpulkan:
\text{viskositas}=\frac{2(\text{kerapatan bola}-\text{ massa jenis cairan})ga^2}{9v}
dimana g = percepatan gravitasi = 9,8 m/s2 a = jari-jari bantalan bola v = kecepatan bantalan bola melalui cairan
Masukkan pengukuran Anda ke dalam persamaan untuk menghitung viskositas cairan. Sebagai contoh, perhitungannya akan terlihat seperti ini:
\text{viskositas}=\frac{2(23.866-2.500)(9.8)(0.01)^2}{9(0.05)}=93.1\text{ pascal detik}
Hal yang Anda Butuhkan
- Keseimbangan
- Tongkat meteran
- Silinder lulus besar
- Bola logam kecil
- penanda
- Stopwatch