Soal Dan Pembahasan Tanda-Tanda Kapilaritas

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

Relat­ed top­ics :

Bacaan Lain­nya

Tekanan Hidro­sta­tis
 Hukum Archimedes
Hukum Pas­cal
Tegan­gan Per­mukaan
Pem­ba­hasan Flu­i­da Sta­tis.

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

Naiknya minyak tanah pada sum­bu kom­por , mere­sap­nya air pada dind­ing tem­bok , dan naiknya air dari akar tana­man hing­ga ke daun ialah pola dari tan­da-tan­da kapi­lar­i­tas.

Ket­ing­gian yang diraih flu­i­da dalam pipa kapil­er ter­gan­tung pada besar tegan­gan per­mukaan­nya. Seper­ti yang sudah diba­has pada postin­gan sebelum­nya , tegan­gan per­mukaan dihasilkan oleh gaya per­mukaan yang melakukan peker­jaan di seke­lil­ing per­mukaan flu­i­da. Ket­ing­gian flu­i­da dalam pipa kapil­er sang­gup dipu­tuskan 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 tapi , mengin­gat bah­wa gaya adhe­si dan kohe­si memicu 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 sang­gup 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 kalau dima­sukkan ke dalam air secara ver­tikal sudut kon­taknya 60o. Jika tegan­gan per­mukaan air yaitu 0 ‚5 N/m , maka ten­tukan­lah pen­ingkatan 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 suatu pipa ber­jari-jari 2 mm kalau sudut kon­tak rak­sa den­gan bel­ing 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 berbin­cang penu­runan rak­sa. Makara air rak­sa turun set­ing­gi 3 ‚4 mm.

Share ke Face­book »Share ke Twit­ter »
Cafeberita.com yaitu blog wacana materi bela­jar. Gunakan sug­uhan atau pen­car­i­an untuk men­da­p­atkan materi men­car ilmu yang ingin dipela­jari.

Pos terkait