Viskositas sudah dikenal dengan baik dalam ilmu sains. Istilah ini sudah dipelajari di bangku sekolah. Makna dari istilah ini adalah kekentalan. Namun, untuk mengetahuinya lebih lanjut, Sahabat perlu kenal dengan pengertian sampai jenis-jenisnya.
Pada dasarnya, ilmu ini sering dikenal dalam materi fisika dan kimia. Kekentalan akan terjadi ketika molekul dalam suatu fluida saling bergesekan. Istilah ini juga menjadi konsep perlunya mendayung agar bergerak.
Untuk memahaminya secara lebih mendalam tentang apa itu kekentalan, simak beberapa materi berikut ini.
Apa Itu Viskositas
Viskositas merupakan pengukuran dari suatu cairan yang dikonversi baik dari tekanan atau tegangan. Jika diartikan dari istilah Indonesia, dikenal dengan pergesekan internal atau ketebalan. Hal ini disebabkan oleh adanya gaya gesek yang ada di dalam molekul penyusun fluida.
Tahukah Sahabat apa yang dimaksud dengan fluida? Fluida adalah zat yang memiliki sifat dapat mengalir. Jadi, fluida tidak hanya dalam bentuk cairan, tetapi juga gas. Khusus untuk zat cair, kekentalan ini disebabkan oleh gaya kohesi atau tarik menarik antara molekul sejenis.
Sedangkan khusus untuk zat gas, kekentalan yang terjadi ini disebabkan oleh tumbukan antar molekul. Contoh viskositas air ini dapat dilihat dari perbandingan antara air mineral dengan madu.
Berdasarkan viskositas, air mineral memiliki kekentalan yang rendah. Sedangkan untuk air madu punya kekentalan yang tinggi karena terlihat tebal. Dari contoh tersebut, Sahabat bisa mengerti bahwa semakin rendah kekentalannya maka pergerakan fluida semakin besar.
Sedangkan tinggi kekentalannya atau semakin kental, maka pergerakan fluida semakin rendah. Dari penjelasan di atas, dapat dikatakan jika viskositas adalah kekentalan dari fluida yang disebabkan karena gaya gesek antar tiap molekul yang sudah menyusun suatu fluida.
Dapat dikatakan juga jika kekentalan ini disebut juga dengan ketahanan fluida saat menerima gaya dari luar.
Faktor yang Mempengaruhi Viskositas
Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kekentalan yaitu sebagai berikut:
1. Suhu
Faktor pertama yang mempengaruhi kekentalan yaitu suhu. Suhu ini akan mempengaruhi tingkat kekentalan dari suatu fluida. Apabila suhunya semakin tinggi, maka tingkat kekentalan fluida semakin turun.
Jadi, dapat dikatakan suhu berbanding terbalik dengan kekentalan. Contohnya yaitu oli sepeda motor akan menjadi cair apabila dipanaskan.
2. Tekanan
Berikutnya yaitu tekanan yang mempengaruhi kekentalan fluida. Tekanan akan berbanding lurus terhadap kekentalan. Oleh sebab itu, semakin tinggi tekanannya, maka akan semakin besar kekentalannya, begitupun sebaliknya.
3. Penambahan
Faktor terakhir yang berpengaruh adalah penambahan gas. Penambahan gas yang terjadi menyebabkan kekentalan fluida menjadi lebih meningkat.
Jenis Viskositas
Ada dua jenis dari kekentalan yaitu Absolute Viscosity dan Dynamic Viscosity. Adapun perbedaan diantara kedua jenis kekentalan tersebut adalah sebagai berikut:
1. Absolute Viscosity
Jenis yang pertama ini adalah kekuatan kekentalan dalam suatu fluida yang diperkenalkan oleh Jean Leonard Poiseuille. Dari absolute viscosity ini menunjukkan bahwa setiap spesimen yang ada terdapat kecepatan aliran darah yang unik dan tidak sama.
Untuk mengukur jenis kekentalan ini disebutkan dalam rasio tegangan geser terhadap regangan. Adapun untuk pengukurannya diukur dengan Pascal second (Pa.s) dan centipoise (cP)
2. Dynamic Viscosity
Jenis yang kedua adalah Dynamic Viscosity yang disebut juga dengan kinematic viscosity. Faktor yang menentukan pengukuran jenis kekentalan ini yaitu gaya gravitasi. Jadi, massa dari suatu fluida memiliki pengaruh langsung dari pergerakan zat yang dimiliki.
Rasio dari dynamic viscosity ini memiliki pengaruh terhadap densitas dari cairan. Adapun satuan SI menggunakan v dengan satuan m2/s.
Baca Juga: Uji Hipotesis Regresi Linier Sederhana – Asumsi, dan Kegunaan
Rumus Viskositas
Setelah mengetahui pengertian dan jenis-jenisnya, penting juga mengetahui rumus dari kekentalan agar Sahabat dapat menerapkannya dengan baik. Besaran satuan dari kekentalan ini menggunakan η yang merupakan koefisien kekentalan.
Nilai itu nantinya akan menentukan kecepatan aliran dari zat cair. Satuan SI dari kekentalan sendiri yaitu Pascal sekon (Pa.s) atau ditulis juga dengan Ns/m2.
Sedangkan jika dikonversi dalam CGS, maka satuannya adalah Poise (P). Setelah mengetahui satuannya, lalu bagaimana cara menghitung viskositas?
Kekentalan ini dihitung lewat rasio tegangan geser dengan gradien kecepatan yang ada di dalam suatu fluida. Contohnya ketika boleh jatuh dalam suatu zat cair, maka kekentalan ini dihitung menggunakan rumus ini:
Keterangan:
η = viskositas (Pa.s atau N.s/m2)
r = jari-jari objek (m)
g = gaya gravitasi bumi (m/s2)
pb = massa jenis benda (kg/m3)
pf = massa jenis fluida (kg/m3)
v = kecepatan benda (m/s)
Contoh Penerapan Kekentalan
Pengaplikasian dari kekentalan ini bisa Sahabat temukan dalam kehidupan sehari-hari. Kekentalan juga berhubungan dengan pekerjaan seseorang dalam melakukan penerapannya . Adapun beberapa contohnya adalah sebagai berikut:
1. Perminyakan
Suhu permukaan yang rendah mempengaruhi aliran dari transportasi minyak. Hal ini dikarenakan suhu mempengaruhi kekentalan dari suatu fluida. Prinsip ini yang digunakan dalam industri perminyakan agar dapat memompa minyak mentah dengan baik.
Sensor untuk pipa minyak mentah akan mengukur sebuah kekentalan fluida tersebut untuk menentukan tekanan yang perlu ditambahkan. Dengan demikian, aliran minyak akan menjadi stabil. Oleh sebab itu, ilmu ini sangat penting diterapkan dalam perminyakan.
2. Bahan Pangan
Contoh penerapan lainnya yaitu bahan pangan. Kekentalan ini hampir digunakan untuk setiap proses produksi pangan. Contohnya dalam pembuatan saus, kecap, mayones, dsb. Kekentalan ini perlu diukur dengan baik agar menghasilkan produk makanan dengan konsentrasi yang tepat.
Hal ini yang menjadikannya mudah dalam menentukan uji mutu dari suatu produk karena dari kekentalan in, Sahabat dapat menentukan mana makanan yang berkualitas dan tidak.
3. Otomotif
Contoh berikutnya yaitu dalam industri otomotif. Setiap kendaraan membutuhkan oli atau pelumas dan hal ini tentu memerlukan ilmu tentang kekentalan. Kekentalan pada dasarnya berhubungan dengan seberapa besar resistensi dari fluida untuk mengalir.
Oleh sebab itu, kekentalan dari suatu pelumas sangat dipertimbangkan guna mencegah terjadinya kerusakan atau aus pada mesin. Contohnya yaitu piston sehingga oli akan memperkecil gesekan pada piston sehingga dapat bekerja dengan baik.
4. Manufaktur
Contoh penerapan yang terakhir ada di dalam bidang manufaktur. Hal ini juga mirip dengan penggunaan di bidang otomotif. Kekentalan memiliki dampak pada pelumas yang terjadi di suatu mesin. Apabila tidak diukur, maka akan berdampak buruk.
Misalnya, pelumas yang terlalu kental akan membuat mesin menjadi rusak karena justru akan menyumbat sehingga proses manufaktur yang berjalan menjadi lebih lambat. Hal ini juga berlaku pada mesin yang memiliki pelumas dengan kekentalan rendah.
Ini akan berpengaruh terhadap menipisnya lapisan perlindungan ketika kedua benda manufaktur tersebut bergerak karena kekurangan pelumas. Oleh sebab itu, kekentalan harus diperhitungkan dengan baik agar mesin dapat berjalan dengan lancar.
Kesimpulan
Setelah pembahasan di atas, dapat diketahui viskositas adalah nilai dari kekentalan fluida. Kekentalan fluida ini memiliki pengaruh penting dalam kehidupan sehari-hari dan banyak diterapkan dalam sebuah industri seperti pangan, otomotif, sampai dengan manufaktur.
Baca Juga: Pengertian Gas Insulated Switchgear (GIS) dan Cara Kerjanya