Peranan Viskositas Materi Fluida Statis Fisika Kelas XI Semester Ganjil dalam Kehidupan

Peranan Viskositas dalam Kehidupan Sehari-hari


Apakah kita sering mencari kecap untuk menambah kenikmatan hidangan mie ayam atau  semangkok bakso. Benda zat cair yang kental inilah yang akan kita kupas dalam pembahasan kali ini. 

Perilaku zat cair dalam aliran tersebut dijelaskan oleh sifat intrinsik yang disebut viskositas. Viskositas didefinisikan sebagai sifat cairan berdasarkan gaya yang berlawanan (gesekan internal) ikut bermain antara lapisan yang berbeda setiap kali ada gerakan relatif antara lapisan cairan ini. Dengan kata lain, viskositas sesuai dengan “kekentalan” cairan. Misalnya, madu lebih kental dari air atau kecap yang keluar dari botolnya.

Dalam istilah teknis, viskositas adalah ukuran resistansi terhadap aliran yang diberikan cairan saat mengalami tegangan geser. Ini secara kuantitatif dinyatakan dalam koefisien viskositas, η, yang didefinisikan sebagai tangensial untuk gradien kecepatan satuan (perbedaan kecepatan antara lapisan fluida yang berdekatan) yang ada dalam arah tegak lurus terhadap arah gerakan

 


Secara matematis, untuk gradien kecepatan kecil, kita dapat menulis:


Di sini, F menunjukkan gaya kental yang bekerja pada area A dan du/dy adalah gradien kecepatan sepanjang arah y positif. Tanda negatif menandakan bahwa gaya kental diarahkan terhadap gradien kecepatan. Oleh karena itu, cairan yang lebih kental memiliki laju aliran yang lebih rendah. Satuan SI untuk viskositas η adalah Pascal.sekon (Pa.s), yang berhubungan dengan gaya (N) per satuan luas (m2) dibagi dengan laju geser (s-1). Namun, karena viskositas sebagian besar fluida di bawah 1 Pa.s, milipascal.sekon (mPa.s) sering digunakan sebagai gantinya.


Semua fluida nyata (kecuali superfluida) memiliki ketahanan terhadap tegangan, tetapi fluida yang tidak memiliki ketahanan terhadap tegangan geser dikenal sebagai fluida ideal atau fluida inviscid. Pada tingkat molekuler, viskositas merupakan hasil interaksi antara molekul yang berbeda dalam suatu fluida. Sama seperti dalam kasus gesekan antara benda padat yang bergerak, viskositas menentukan energi yang dibutuhkan untuk membuat aliran fluida.

 


Efek viskositas tidak hanya terbatas pada cairan saja tetapi juga berlaku untuk gas. Namun, penting untuk disadari bahwa viskositas dalam gas muncul karena gerakan acak molekul saat diberikan dengan gerakan makroskopis daripada gaya gesekan antara dua lapisan yang berdekatan, seperti dalam kasus cairan. Oleh karena itu, dengan peningkatan suhu, viskositas dalam gas meningkat dan cairan menurun. Viskositas adalah sifat utama dalam pengembangan aplikasi apa pun yang melibatkan aliran fluida. Berikut merupakan beberapa contoh viskositas dalam kehidupan sehari-hari.

1.Madu

Sebelum gula yang berasal dari tebu tersedia untuk memberi kita rasa manis, dan jagung disintesis menjadi sirup jagung fruktosa tinggi, madu mentah adalah salah satu makanan termanis yang dapat dinikmati manusia. Telah lama dikenal karena manfaat nutrisi dan pengobatannya, dengan bukti pemanenannya digambarkan pada lukisan batu yang berusia 8000 tahun. Ini adalah satu-satunya produk alami yang diturunkan dari serangga dengan nilai industri, nutrisi, dan terapeutik. Selain itu madu juga terkenal dengan kekentalannya.


Mengetahui viskositas madu itu penting. Banyak langkah dalam mengekstraksi dan mengolah madu yang sulit dilakukan jika madu terlalu kental. Misalnya, mengeluarkan madu dari sarang lebah, menyaring, dan memasukkannya ke dalam toples sulit dilakukan jika terlalu kental dan lengket. Viskositas madu bergantung pada jumlah air dan jenis serta jumlah gula yang dikandungnya. Jika konsentrasi air ditingkatkan, madu menjadi kurang kental. Suhu juga mengubah viskositas madu, dan panas sering kali digunakan untuk mempermudah pemrosesan madu.

2. Oli Mesin

Sebagai seorang pengendara sepeda motor atau mobil, kita mungkin diminta oleh mekanik untuk mengganti oli mesin setiap kali kita membawa kendaraan untuk diservis. Oli mesin memiliki beragam tujuan vital. Namun, pada dasarnya, tujuannya adalah untuk membuat mesin tetap berjalan mulus. Mesin memiliki banyak bagian bergerak yang berpotensi bergesekan, menciptakan gesekan. Gesekan inilah yang mengakibatkan kerusakan pada bagian-bagian mesin dan menyebabkannya lebih cepat aus. Apabila gesekan bertambah, mesin akan melambat secara dramatis, membuatnya kurang efisien dan lebih mungkin rusak. 


Saat oli bergerak melalui mesin, oli melapisi bagian-bagian mesin yang bergerak sehingga tidak saling bergesekan dan menyebabkan aus. Oli mesin juga membantu membersihkan, mendinginkan, dan melindungi mesin Anda. Viskositas oli mesin mengacu pada seberapa mudah oli mengalir pada suhu tertentu. Oli tipis memiliki viskositas lebih rendah dan lebih mudah mengalir pada suhu rendah dibandingkan oli yang lebih kental, yang memiliki viskositas lebih tinggi. Oli tipis mengurangi gesekan pada mesin dan membantu mesin menyala dengan cepat selama cuaca dingin. Padahal, oli kental lebih baik dalam menjaga kekuatan film dan tekanan oli pada suhu dan beban tinggi.


3. Minyak goreng

Ketika kita berada toko sembako, kita menemukan banyak pilihan untuk memilih minyak goreng, seperti minyak zaitun, minyak mustard, minyak alpukat, minyak kelapa, dll. Secara keseluruhan, mereka dapat didefinisikan sebagai lemak yang tetap cair pada suhu kamar. 


Mereka biasanya dibedakan berdasarkan nilai nutrisinya, efek kesehatannya, dan jenis masakan yang kita minati. Namun demikian, kita juga dapat melihat perbedaan antara minyak dengan mengamati viskositasnya. Ini adalah fakta yang bahwa suhu memiliki pengaruh yang kuat terhadap viskositas fluida. Oleh karena itu, viskositas merupakan parameter penting saat memilih minyak goreng, karena tekstur makanan dapat sangat dipengaruhi oleh perubahan viskositas.

4. Sabun Cair

Sabun cair adalah keajaiban teknologi lainnya yang membuat hidup kita lebih mudah setiap hari. Sabun cair bukan zat tunggal melainkan sekelompok zat dengan sifat serupa, semuanya larut dalam air, sabun mampu mencuci minyak, lemak, dan kontaminan lain dari kulit, pakaian, dan lainnya. Biasanya tersedia dalam botol pemeras atau pompa kecil dan praktis atau dapat dikeluarkan dalam jumlah kecil, sekali pakai dari dispenser sabun.


Namun, viskositas merupakan faktor penting yang harus diperhatikan saat memilih isi ulang sabun cair. Viskositas sabun krim dan sabun cair normal yang tersedia secara komersial terletak pada kisaran 1000 -3500 cps (centipoises). Viskositas bervariasi, tergantung pada suhu, penguapan, pengentalan, dll. Aturan umumnya adalah sabun harus mengalir dengan baik pada suhu kamar. Semakin tebal sabun, semakin rendah volume dosis per keluarannya.

5. Darah

Darah adalah cairan vital yang mengantarkan nutrisi penting, membuang produk limbah, melawan infeksi, dan menyembuhkan luka. Bagi mata telanjang, itu mungkin tampak seperti terbuat dari cairan merah seragam, mirip dengan pewarna makanan atau cat. Namun, jika kita melihatnya di bawah mikroskop, kita akan melihat bahwa darah memiliki empat komponen utama: plasma, sel darah merah, sel darah putih, dan trombosit. Pepatah lama mengatakan “Darah lebih kental dari air” masuk akal untuk ikatan keluarga. Tapi untuk jantung dan sistem peredaran darah, darah yang lebih encer dan encer mungkin lebih baik. Penting untuk memahami peran viskositas darah sebagai penanda klinis.


Viskositas darah berkorelasi dengan semua faktor risiko yang diketahui untuk penyakit kardiovaskular, termasuk usia, jenis kelamin, merokok, obesitas, peradangan, resistensi insulin, tekanan darah tinggi, kolesterol lipoprotein densitas rendah, kolesterol lipoprotein densitas rendah tinggi, dan lain-lain. Aliran darah melalui pembuluh darah digambarkan sebagai aliran laminar. Artinya, darah membentuk lapisan (lamina) yang meluncur dengan mudah di atas satu sama lain.

Melihat pembuluh darah dari samping, kita akan melihat darah yang mengalir paling cepat di lapisan tengah, dengan darah yang bergerak lebih lambat di lapisan luar dekat dinding pembuluh. Darah yang sangat kental tidak meluncur semulus darah yang kurang kental, menyebabkan turbulensi yang dapat menyebabkan kerusakan pada struktur halus pembuluh darah. Di sisi lain, darah yang terlalu encer juga dapat menyebabkan komplikasi kesehatan yang parah seperti tidak ada pembekuan jika kita memar atau terluka, pendarahan internal, dan periode menstruasi yang lebih banyak dari biasanya.

 

 


Belum ada Komentar untuk "Peranan Viskositas Materi Fluida Statis Fisika Kelas XI Semester Ganjil dalam Kehidupan"

Posting Komentar

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel