tegangan permukaan (81).docx

7/25/2019 tegangan permukaan (81).docx

1/28

1. PENDAHULUAN

1.1. Tujuan Praktikum

Praktikum ini bertujuan agar praktikan memahami prinsip dan cara pengukuran tegangan

permukaan zat cair, menentukan koefisien tegangan permukaan zat cair, dan mempelajari

pengaruh konsentrasi dan suhu terhadap tegangan permukaan.

1.2. Tinjauan Pustaka

Setiap zat cair akan mengalami tegangan, dan tegangan yang bekerja pada zat cair dikarenakan

adanya gaya tarik menarik antar molekul yang sejenis. Besaran dari tegangan permukaan adalah

gaya per panjang yang melintas di sepanjang permukaan dengan kecenderungan untuk menarik

permukaan. Rumus tegangan permukaan adalah sebagai berikut : !"# $%iancoli, &''().

*eterangan : koefisien tegangan muka $+"m)

# panjang permukaan $m)

! gaya $+)

pabila kita melihat tetesan zat cair, maka bentuk dari tetesan tersebut adalah bulat. -al itu

disebabkan oleh tegangan permukaan yang bekerja pada zat cair tersebut. egangan tersebut

menarik permukaan sehingga luasnya menjadi minimum dan akhirnya berbentuk bulat.

/iperlukan gaya dan usaha untuk menaikkan permukaan zat cair. 0saha ini sering disebut

sebagai energi permukaan. 1umlah usaha yang diperlukan untuk menaikkan luas permukaan

dapat dihitung dari :

2 ! . 34

. # . 34

. 3

$-alliday 5 Resnick, (678)

34 adalah perubahan jarak ketinggian serta 3 $ 34 . #) adalah kenaikan luas total. 9aka

tegangan permukaan tidak hanya sama dengan gaya per satuan panjang tetapi juga sama

dengan usaha yang dilakukan per satuan kenaikan luas permukaan. *arena itu dapat

dispesifikasi dalam +"m atau 1"m&. 1adi dapat dituliskan : 2" ; $%iancolli, &''().

1


2/28

2

egangan Permukaan disebabkan karena adanya perbedaan tarik


3/28

3

adanya tegangan permukaaan. Sebuah molekul akan dikelilingi pada tiap sisinya oleh molekul A

molekul lain di bagian dalam cairan, tetapitidak ada molekul lain di atas molekul A molekul

permukaan. pabila sebuah molekul permukaan sedikit dinaikkan, maka ikatan molekuler antara

molekul cairan ini dan molekul tetangga diregangkan, sehingga muncul gaya pemulih yang

berusaha menarik molekul itu agar kembali ke permukaan.$ipler,(667).

abel besar tegangan muka dari berbagai bahan :

Bahan Suhu $C) egangan Permukaan $+"m)

ir Raksa &' ',8@DD

/arah, keseluruhan @E ','D7

/arah, plasma @E ','E@

Fthyl


4/28

4

mendapat gaya apung berarah ke atas yang sama besarnya dengan berat fluida yang dipindahkan

oleh benda itu. -ukum rchimedes : jika suatu benda berada di dalam fluida yang diam, setiap

bagian permukaan benda mendapat tekanan yang dilakukan fluida $Soetrisno, (678).

Sesuai dengan hukum rchimedes yang mengatakan apabila massa jenis suatu benda lebih besar

daripada massa jenis zat cair maka benda itu akan tenggelam, begitu sebaliknya. +amun

pernyataan tersebut tidak berlaku bila kita melakukan percobaan dengan menggunakan lempeng

besi tipis =alaupun massa jenis besi lebih besar daripada massa jenis air. -al ini dikarenakan

adanya gaya yang menompang lempeng besi yang sangat tipis tersebut yaitu gaya tegangan

permukaan $*rane, &''8).

erdapat beberapa efek yang ditimbulkan oleh gaya tegangan permukaan, salah satunya efek

histeresis, dimana kolom zat cair yang turun akan berhenti di tempat yang berbeda dari tempat

biasanya apabila kolom zat cair yang sama bergerak naik.$Reuben 9.>lson 5 Ste?en 1.2right,

(66').

egangan permukaan dapat menyebabkan terjadinya perbedaan tekanan antara bagian dalam dan

bagian luar gelembung sabun. %elembung sabun terdiri dari dua selaput dengan permukaan

berbentuk bola, dan terdapat lapisan cairan tipis diantaranya. kibat tegangan permukaan,

selaput pada gelembung sabun cenderung melakukan kontraksi karena berusaha memperkecil

luas permukaanya. etapi pada saat gelembung berkontraksi, tekanan udara di dalam gelembung

akan menuingkat hingga akhirnya menaikkan tekanan bagian dalam sampai tidak terjadi

kontraksi lagi. $Ioung 5 !reedman,&''').

9olekul


5/28

5

didefinisikan sebagai perbandingan antara gaya tegangan permukaan ! dengan panjang d dimana

gaya bekerja : !"d atau !"&ls $Ioung 5 !reedman,&''').

Fnergi per satuan luas permukaan disebut koefisien tegangan permukaan, dan diberi notasi K.

tegangan permukaan K mempunyai dimensi energi per satuan luas , juga gaya per satuan

panjang. /alam hal ini gaya juga boleh diasumsikan bekerja dalam arah normal terhadap suatu

gaya yang ditarik pada bidang antarmuka dan di dalam bidang antarmuka itu. $Reuben 9.>lson

5 Ste?en 1.2right, (66').

9olekul yang terdapat di dalam zat cair berada dalam kesetimbangan dikarenakan adanya gaya

molekul lain yang bekerja ke semua arah. 9olekul di permukaan normal juga dalam kondisi

yang setimbang $zat cair tersebut diam). -al ini benar adanya =alaupun gaya pada molekul di

permukaan dapat diberikan hanya oleh molekul


6/28

6

helium, hal ini disebabkan karena gaya tarik menarik antara atomnya sangat lemah. $Ioung 5

!reedman,&''').

-ubungan antara tegangan permukaan dengan suhu serta gerak partikel adalah berbanding

terbalik. Pada saat suhu meningkat dan gerak molekul cairan juga bertambah, maka pengaruh

interaksi antar molekul akan berkurang pada gerakannya sehingga tegangan permukaan akan

berkurang. $Ioung 5 !reedman,&''').

Berikut merupakan tabel tegangan permukaan zat cair pada berbagai suhu :

Suhu egangan permukaan

$OC) +"m dyne " cm +" m

' ED,G ','EDG

(' E8,& ','E8&

&' E&,7 ','E&7@' E(,& ','E(&

8' G6,G ','G6G

G' GG,& ','GG&

7' G&,G ','G&G

('' D7,6 ','D76

$/augherly et al, (67D).

ir memiliki nilai ','E@ +"m. Sesungguhnya yang menyebabkan bentuk tetesan air

berbentuk bola ialah karena adanya tegangan permukaan. egangan menarik permukaan zat cair

sehingga luasnya menjadi minimum dan mengakibatkan bentuknya seperti bola $#ea Prasetio,

(677). /engan adanya tegangan permukaan, maka he=an kecil seperti serangga dapat berjalan di

atas air, dan juga benda yang mempunyai kerapatan masa lebih tinggi daripada air sepertijarum

baja, dapat mengapung pada permukaan air $ %iancoli, (66G ).

Selaput sabun menjadi sangatlah tipis apabila dibandingkan dengan ukuran molekul yang sangat

tebal. Selaput ini dapat dianggap terdiri dari zat cair yang tebalnya beberapa molekul, serta

dibatasi oleh dua permukaan. pabila selaput sabun meregang maka luas permukaan selaput

akan bertambah, sehingga molekul


7/28

7

bertambah. #uas total dari selaput adalah karena selaput memiliki & permukaan $bolak

Documents

tegangan permukaan (81).docx