Viskositas adalah indikator penting dalam sistem fluida. Tingkat kekentalan fluida dapat mempengaruhi berbagai kasus di industri

Perusahaan lubrikan dapat membuat pelumas sesuai spesifikasi mobil melalui nilai viskositas. MEP mendesain sistem perpipaan dengan melihat fluida yang akan dialirkan. Itu adalah segelintir dari hubungan viskositas terhadap perkembangan di industri.

Kekentalan dapat muncul ketika molekul di dalam cairan ketika saling bergesekan. Untuk memahami lebih jauh terkait kekekalan, simak penjelasan berikut.

Pengertian viskositas

Viskositas adalah sifat kekentalan fluida cair. Mudahnya, viskositas menggambarkan tingkat kesulitan fluida mengalir ke dalam sistem.

Gaya kohesi antar partikel udara menyebabkan fluida memiliki nilai viskositas. Jika cairan mudah mengalir, maka nilai viskositasnya rendah. Sebaliknya, jika fluida cair sulit mengalir maka nilai viskositasnya tinggi.

Faktor yang mempengaruhi viskositas

Nilai viskositas sangat dipengaruhi berbagai faktor seperti suhu, tekanan, dan penambahan gas.

Suhu

Suhu mempengaruhi nilai kekentalan fluida. Makin tinggi suhu, makin berkurang nilai viskositas. Sebaliknya, semakin rendah suhu maka semakin tinggi viskositasnya.

Tekanan

Tekanan mempengaruhi nilai viskositas fluida. Semakin besar tekanan fluida, semakin tinggi nilai viskositasnya. Berlaku juga sebaliknya.

Penambahan gas

Faktor penambahan gas akan mempengaruhi nilai viskositas fluida. Jika fluida mengalami penambahan gas maka nilai viskositas akan naik.

Klasifikasi viskositas

Berdasarkan jenis analisis, viskositas terbagi dalam dua jenis yaitu absolute dan dynamic. Berikut ini adalah perbedaan viskositas absolut dan dynamic.

Viskositas absolut

Viskositas absolut (absolute viscosity) merupakan kekuatan kekentalan dalam fluida. Setiap spesimen fluida memiliki kecepatan aliran yang berbeda.

Nilai viskositas absolut (μ) dinyatakan sebagai rasio tegangan geser terhadap regangan geser. Nilai kekentalan ini dapat diukur menggunakan satuan centipoise (cP).

Viskositas dinamis

Viskositas dinamis (dynamic viscosity) dikenal juga sebagai diffusivity of momentum. Gaya gravitasi menjadi faktor utama dalam pengukuran tersebut. Ini membuat massa fluida memiliki dampak pada gerak zat.

Rasio viskositas dinamis berpengaruh pada densitas cairan. Anda dapat mengukurnya dengan satuan m2/s.

Metode untuk mengukur viskositas

Pengukuran viskositas dapat menggunakan metode Viskositas Ostwald dan Viskositas Ubbelohde.

Pengukuran dengan metode Ostwald mengukur viskositas dengan cara membandingkan waktu alir pelarut dengan larutan polimer pada berbagai tingkat konsentrasi. Metode ini mampu mengencerkan larutan polimer dengan menambahkan pelarut.

Metode Ubbelohde mengukur viskositas dengan menguji fluida hingga mencapai tanda volume tertentu. Kemudian, waktu yang dibutuhkan fluida untuk mengalir diukur menggunakan stopwatch. Presisi tinggi, sederhana, dan kompatibel menjadi kelebihan metode ini.

Rumus viskositas

Nilai kekentalan dapat diukur melalui rasio tegangan geser dengan gradien kecepatan fluida. Secara matematis, nilai viskositas dapat ditentukan melalui persamaan berikut.

µ = Viskositas (Pa.s atau N.s/m²)

r = Jari-jari benda (m)

g = Gaya gravitasi bumi (m/s²)

Pb = Massa jenis benda (kg/m³)

Pf = Massa jenis fluida (kg/m³)

v = Kecepatan benda (m/s)

Sedangkan jika jenis fluida sudah diketahui, nilai viskositas diperoleh melalui Hukum Stokes.

Fs = gaya gesek benda dengan partikel fluida (N)

η = koefisien viskositas (N.s/m²)

r = jari-jari bola (m)

v = kelajuan benda di dalam fluida (m/s)

Hubungan massa jenis terhadap viskositas berbanding lurus. Jika massa jenis benda meningkat, maka akan mempengaruhi selisih massa jenis.

Fungsi viskositas pada industri

Fluida memiliki nilai kekentalan yang berbeda-beda. Perbedaan nilai viskositas ini mempengaruhi penggunaannya di industri. Adapun ini fungsi viskositas di industri

Sebagai pelumas komponen permesinan

Oli merupakan pelumas yang difungsikan untuk mengurangi gesekan dan melindungi komponen permesinan. Nilai viskositas yang tinggi membuat oli cocok untuk menjaga komponen mesin agar berusia panjang.

Menentukan koefisien kekentalan

Nilai viskositas membantu menentukan nilai koefisien kekentalan suatu fluida. Koefisien kekentalan adalah nilai yang menyatakan tingkat kekentalan fluida. Cocok ketika sedang melakukan penelitian dan pengujian fluida.

Menentukan ukuran instrumen dari sistem perpipaan

Sistem perpipaan dapat berfungsi jika mampu mengalirkan fluida dari hulu ke hilir. Elemen penting dari sistem ini adalah jenis fluida yang dipakai.

Jika fluida yang dialirkan adalah air maka sistem perpipaan dirancang agar mudah mengalirkan alir. Sedangkan apabila harus mengalirkan minyak maka sistem perpipaannya dibuat mampu mendistribusikan minyak.

Kesimpulan terkait viskositas

Viskositas merupakan sifat kekentalan fluida yang diperoleh melalui pengujian maupun tabel kekentalan. Manfaat dari viskositas untuk menentukan koefisien kekentalan, pelumas komponen mesin, dan menentukan komponen sistem perpipaan.

Sumber

Astraotoshop. “AstraOtoshop.” AstraOtoshop, 19 Feb. 2024, astraotoshop.com/article/sirkulitas-dan-fungsi-viskositas-oli. Accessed 15 July 2024.

Lasance, Clemens J. M. “About Viscosity.” Electronics Cooling, 9 May 2007, www.electronics-cooling.com/2007/05/about-viscosity/.

S.Pd, Ahmad Nurhakim, Cecep Saeful Mukti. “Pengertian Viskositas: Rumus, Faktor, Penerapan Dan Contoh Soal.” Quipper Blog, 16 May 2023, www.quipper.com/id/blog/mapel/fisika/viskositas/.

Sekarputri, Nadhira. “Viskositas: Pengertian, Jenis, Rumus, Dan Contoh Penerapan.” Solar Industri – PT Megah Anugerah Energi, 23 May 2022, solarindustri.com/blog/apa-itu-viskositas/.