Naik Turunnya Permukaan Air Dalam Pipa Kapiler Dipengaruhi Oleh

KlikBelajar.com – Naik Turunnya Permukaan Air Dalam Pipa Kapiler Dipengaruhi Oleh

Kapilaritas dan Sudut Kontak
– Ayo sobat kita lanjutkan belajar kita mengenai fluida statis. Kali ini kita belajar ringan-ringan saja mengenai sudut kontak dan kapilaritas. Apa itu sudut kontak? Apa pula itu kapilaritas? Temukan jawabannya di uraian berikut:

Sudut Kontak

Salah satu sifat unik dari zat cair ialah partikelnya dapat bergerak dan berpindah ke segala arah dengan cukup bebas. Dikatakan cukup bebas karena partikel tidak mutlak dapat berpindah dan bergerak kemana saja dengan mudah. Partikel zat cair cukup susah untuk meninggalkan zat cair itu sendiri. Partikel zat cair punya gaya tarik menarik. Gaya itulah yang menyebabkan partikel-partikel tersebut dapat bergerak bebas tetapi tidak bercerai berai seperti halnya partikel gas. Gaya tarik-menarik antar partikel zat yang sejenis disebut
kohesi. Sedangkan gaya tarik menarik antar partikel yang berbeda disebut
adhesi. Adhesi dan kohesi inilah yang berperan penting dalam pembentukan permukaan zat cair. Mari simak 2 kasus berikut

1. Ketika sobat memasukkan air ke dalam tabung kaca, permukaan air di dalam tabung akan melengkung ke atas pada bagian yang menempel di dinding kaca. Pada kasus ini gaya kohesi lebih kecil dari gaya adhesi. Kelengkungan permukaan zat cair dalam tabung disebut meniskus. Dan kelengkungan permukaan air yang sobat masukkan ke dalam tabung kaca disebut meniskus cekung (bentuknya lengkung ke dalam).Jika pada kelengkungan air ke atas ditarik garis lurus, maka garis ini akan membentuk sudut teta terhadap dinding vertikal. Sudut inilah yang dinamakan sudut kontak. Sudut kontak air merupakan sudut lancip (θ < 90o).

Baca :   Contoh Soal Sudut Rangkap

2. Sobat masukkan air raksa ke dalam gelas kaca maka perukaan raksa dalam tabung akan melengkung ke bawah pada bagian yang menempel di dinding kaca. Peristiwa ini menunjukkan gaya kohesi lebih besar dari gaya adhesi. Permukaan air raksa pada tabung dinamakan meniskus cembung. Karena gaya kohesi lebih besar maka air raksa tidak akan membasahi permukaan dinding tabung kaca.

Jika pada kelengkungan permukaan air raksa ditarik garis lurus maka garis ini akan membentuk sudut θ terhadap dinding vertikaL. Sudut tersebut disebut sudut kontak raksa dengan dinding kaca dengan besar 90o
< θ < 180o.
adhesi dan kohesi kaca dengan raksa

 Berikut ini  nilai sudut kontak dari beberapa pasang bahan

Bahan Sudut Kontak
Air dengan Kaca o
Raksa dengan Kaca 140o
Air dengan Parafin 107o
Kerosin dengan Kaca 26o

 Gaya adhesi dan kohesi selain mempengaruhi pembentukan permukaan zat cair juga menyebabkan fenomena menarik yang disebut dengan kapilaritas. Apa itu kapailaritas? simak uraian berikut.

Kapilaritas

Apa yang dimaksud dengan kapilaritas? Jika sobat punya sebuah pipa ukuran besar atau bejana ukuran besar yang terbuka yang kemudian diisi dengan zat cair tertentu, lalu ada sebuah pipa kecil yang sobat taruh di tengahnya maka tinggi permukaan zat cair tersebut tidak sama dengan tinggi zat cair yang ada di luar pipa. Bila zat cair tersebut adalah air, maka permukaan dalam pipa kecil akan lebih tinggi dari permukaan di luar pipa (meniskus cekung). Jika yang soba masukan dalam pipa tersebut adalah raksa maka permukaan raksa akan lebih rendah dari permukaan raksa di luar tabung (meniskus cembung). Jadi dapat didefinisikan
kapilaritas adalah peristiwa naik turunnya permukaan zat cair dalam pipa sempit (sering disebut pipa kapiler). Peristiwa ini selain disebut kapilaritas sering juga disebut gejala kapiler. Kenaikan dan penurunan permukaan zat cair dalam pipa kapiler ini dipengaruhi oleh gaya adhesi dan kohesi serta tegangan permukaan. Kenaikan dan penurunan permukaan zat cair dalam pipa kapiler dapat dihitung dengan rumus

Baca :   Luas Permukaan Gabungan Kubus Dan Balok

denganrumus kapilaritash = kenaikan/penurunan permukaan zat cair dalam pipa
γ = tegangan permukaan
θ = sudut kontak
ρ = massa jenis zat cair (kg/m3)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
r = jari-jari pipa kapiler

Yuk simak
contoh soal kapilaritas

berikut
Sebuah pipa kapiler yang berameter 0,6 mm dimasukkan secara tegak lurus ke dalam sebuah bejana yang berisi air raksa (ρ = 13.600 kg/m3). Sudut kontak raksa dengan dinding pipa adalah 140o. Bila tegangan permukaan raksa adalah 0,06 N/m, maka berapa penurunan raksa dalam pipa kapiler tersebut? ( g = 9,8 m/s2) .

Pembahasan
diketahui
d = 0,6 mm = 6 x 10-4
m
r = 3 x 10-4
m
γ = 0,06 N/m
ρ (raksa) = 13.600 kg/m3

g = 9,8 m/s2

θ = 140o

ditanyakan penurunan permukaan raksa di pipa kapiler (h)
jawab
h = 2. γ. cos θ / ρ.g.r
h = 2. 0,06. cos 140o
/ 13.600.9,8.3 x 10-4

h = -0,092/ 39,384
h = -0,0023 mm

Demikian sobat belajar kita hari ini mengenai sudut kontak, kapilaritas, kohesi, adhesi, meniskus, dan pembentukan permukaan zat cair. Semoga berguna ya. 😀
sumber materi dan soal : 1700 bank soal dan pemantapan fisika


Reader Interactions


Naik Turunnya Permukaan Air Dalam Pipa Kapiler Dipengaruhi Oleh

Sumber: https://rumushitung.com/2013/10/01/sudut-kontak-dan-kapilaritas/

Check Also

Contoh Soal Perkalian Vektor

Contoh Soal Perkalian Vektor. Web log Koma – Setelah mempelajari beberapa operasi hitung pada vektor …