SOAL DAN PEMBAHASAN GEJALA KAPILARITAS

Posted by on 03 April 2015 - 8:41 PM

Kapilaritas adalah gejala naik atau turunnya suatu zat cair (fluida) pada suatu pipa kapiler yang dipengaruhi oleh gaya kohesi, adhesi, dan tegangan permukaan.

Related topics :
Tekanan Hidrostatis
 Hukum Archimedes
Hukum Pascal
Tegangan Permukaan
Pembahasan Fluida Statis.

Gaya kohesi adalah gaya antar molekul yang sejenis sedangkan adhesi adalah gaya antar molekul yang tidak sejenis. Gejala kapilaritas banyak kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari.

Naiknya minyak tanah pada sumbu kompor, meresapnya air pada dinding tembok, dan naiknya air dari akar tanaman sampai ke daun merupakan contoh dari gejala kapilaritas.

Ketinggian yang dicapai fluida dalam pipa kapiler tergantung pada besar tegangan permukaannya. Seperti yang telah dibahas pada artikel sebelumnya, tegangan permukaan dihasilkan oleh gaya permukaan yang bekerja di sekeliling permukaan fluida. Ketinggian fluida dalam pipa kapiler dapat ditentukan dengan rumus :

h =  2γ
ρ.g.r

Dengan :
h = ketinggian fluida dalam pipa kapiler (m)
γ = tegangan permukaan (N/m)
ρ = massa jenis fluida (kg/m3)
g = panjang permukaan benda (m/s2)
r = jari-jari pipa kapiler (m)

Akan tetapi, mengingat bahwa gaya adhesi dan kohesi mengakibatkan sifat meniskus permukaan fluida (air cekung, raksa cembung) sehingga besar komponen gaya permukaan dalam arah vertikal dipengaruhi oleh sudut kontak. Dengan demikian persamaan di atas dapat disempurnakan menjadi :

h = 2γ cos θ
   ρ.g.r

Dengan :
θ = sudut kontak fluida dengan pipa.

kapilaritas

Contoh Soal :
  1. Suatu tabung berdiameter 0,4 cm jika dimasukkan ke dalam air secara vertikal sudut kontaknya 60o. Jika tegangan permukaan air adalah 0,5 N/m, maka tentukanlah kenaikan air dalam tabung.

    Pembahasan :
    h = 2 γ cos θ
       ρ g r 
    h =     2 (0,5) cos 60o
    (103) (10) (2 x 10-3)
    h = 2 (0,5) (½)
         20
      h = 0,025 m
      h = 2,5 cm.


  2. Tentukanlah penurunan air raksa dalam sebuah pipa berjari-jari 2 mm jika sudut kontak raksa dengan kaca sebesar 150o, tegangan permukaan 0,545 N/m dan massa jenis raksa 13.600 kg/m3.

    Pembahasan :
    h = 2 γ cos θ
       ρ g r 
    h =    2 (0,545) cos 150o
    (13.600) (10) (2 x 10-3)
    h = 2 (0,545) (-½√3)
           272
      h = -0,0034 m
      h = -3,4 mm.

    Tanda negatif menunjukkan penurunan raksa. Jadi air raksa turun setinggi 3,4 mm.



Edutafsi.com adalah blog bahan belajar sekolah yang ditujukan untuk membantu murid belajar. Dukung edutafsi untuk terus berkembang dengan like laman facebook edutafsi, follow IG Tafsi Junior, dan subscribe youtube Tafsi Video. Terimakasih telah berkunjung ke blog ini. Semoga bermanfaat.

Advertisements

0 comments :

Post a Comment