VISKOSITAS

 Viskositas:
o Ukuran yang menyatakan kekentalan suatu
cairan/fluida
o Sifat cairan yang berhubungan dengan
hambatan untuk mengalir.
 Viskositas menentukan kecepatan mengalirnya
suatu cairan
o
o
Cairan yang mengalir cepat ( viskositas kecil) 
misal: air, alkohol
Cairan yang mengalir lambat ( viskositas besar) 
misal: gliserin, madu
 Viskositas: gaya gesekan internal fluida
 Viskositas menimbulkan gaya gesekan antara
molekul-molekul yang menyusun suatu fluida
 Fluida: zat yang dapat mengalir, misal: zat cair
dan gas).
 Molekul-molekul yang membentuk suatu fluida
saling gesek-menggesek ketika fluida tersebut
mengalir.
 Pada zat cair, viskositas disebabkan karena
adanya gaya kohesi (gaya tarik menarik antara
molekul sejenis).
 Zat gas, viskositas disebabkan oleh tumbukan
antara molekul.
 Contoh: jika sebuah benda berbentuk
bola (misal: kelereng) dijatuhkan ke
dalam fluida kental, nampak mula-mula
kelereng bergerak dipercepat; tetapi
beberapa saat setelah menempuh jarak
cukup jauh, nampak kelereng bergerak
dengan kecepatan konstan (bergerak
lurus beraturan).
 Ini berarti di samping gaya berat dan gaya
apung zat cair masih ada gaya lain yang
bekerja pada kelereng tersebut; yaitu gaya
gesekan yang disebabkan oleh kekentalan
fluida.
Koefisien Viskositas
 Fluida ideal  tidak ada kekentalan yang
menghambat lapisan-lapisan cairan, ketika
bergeser satu diatas lainnya
 tingkat kekentalan suatu fluida dinyatakan oleh
koofisien viskositas fluida
 Koefisien viskositas fluida dilambangkan dengan
simbol h (baca : eta = koofisien viskositas).
 Tingkat kekentalan suatu fluida dinyatakan oleh
koofisien viskositas fluida.
Vmax
V
Fluida kental
Fluida tidak kental
F h
F = gaya
h = koefisien viskositas=
viskositas
A = luas permukaan bidang
v = kecepatan aliran
l = jarak
Av
l
Satuan viskositas:
N s/m2 = Pa s
Poise = dyne s/cm2
1 Poise = 0,1 Pa s
Hukum Poiseuille
Fluida tidak kental bisa mengalir melalui pipa
bertingkat tanpa adanya gaya yang diberikan
Pada fluida kental diperlukan perbedaan tekanan
antara ujung-ujung pipa untuk menjaga
kesinambungan aliran

P r
Q
4
8hl
Q = kecepatan aliran volume
P = perbedaan tekanan
r = jari-jari
h= koefisien viskositas = viskositas
L = panjang
 Berdasarkan persamaan tsb, Q berbanding
terbalik dengan viskositas cairan.
 Makin besar viskositas  hambatan aliran juga
semakin besar  Q menjadi rendah
 Kecepatan aliran volume juga sebanding dengan
gradien tekanan ∆P/l dan pangkat 4 jari-jari pipa.
 Jika r diperkecil menjadi setengahnya 
dibutuhkan 16 kali lebih besar tekanan untuk
memompa cairan lewat pipa pada kecepatan
aliran volume semula
Fluida
Air
Darah (keseluruhan)
Plasma Darah
Ethyl alkohol
Oli mesin (SAE 10)
Gliserin
Udara
Hidrogen
Uap air
Temperatur (o C)
0
20
60
100
37
37
20
30
0
20
60
20
0
100
Koofisien
Viskositas
1,8 x 10-3
1,0 x 10-3
0,65 x 10-3
0,3 x 10-3
4,0 x 10-3
1,5 x 10-3
1,2 x 10-3
200 x 10-3
10.000 x 10-3
1500 x 10-3
81 x 10-3
0,018 x 10-3
0,009 x 10-3
0,013 x 10-3
Hukum stokes
 Tentang gerak bola dalam fluida yang kental yang memiliki
viskositas  menimbulkan gaya gesek sebesar:
F=6rhv
h = viskositas fluida dan r = radius
 Bila sebuah benda padat berbentuk bola dengan jari-jari
r dimasukkan ke dalam zat cair tanpa kecepatan awal
Bola tersebut akan begerak ke bawah mula-mula dengan
percepatan sehingga kecepatannya bertambah.
 Dengan bertambahnya kecepatan maka gaya gesek fluida
akan membesar, sehingga suatu saat bola akan bergerak
dengan kecepatan tetap.
 Kecepatan tetap ini disebut kecepatan terminal yang
terjadi pada saat gaya berat bola sama dengan jumlah
antara gaya angkat ke atas (Archimedes) dan gaya gesek
Stokes.
Bilangan Reynolds
Hukum Poiseuille hanya berlaku untuk aliran
laminar dengan viskositas konstan yang tidak
dipengaruhi kecepatan aliran
Aliran laminar / aliran kental: aliran yang salah
satu lapisannya bergeser relatif perlahan
terhadap lapisan yang lain  secara umum
menggambarkan kecepatan aliran kecil melalui
sebuah pipa dengan diameter kecil
Aliran yang tidak laminar : aliran pusar = aliran
turbulen  menggambarkan kecepatan aliran
cukup besar melalui pipa dengan diameter besar
Aliran laminar
Aliran turbulen
Bilangan Reynolds
Re 
2Rd v
h
Re = bilangan Reynolds
R = jari-jari pipa
d = rapatan cairan
v = kecepatan rata-rata cairan
h= viskositas cairan
Re > 2000  aliran termasuk turbulen
Teknik pengukuran viskositas
Beberapa model pengukuran Viskositas:
1. Falling ball viscometer: dengan cara
mengukur waktu yang dibutuhkan oleh
suatu bola jatuh melalui sample pada jarak
tertentu.
2. Cup-type Viscometer: dengan cara
mengukur waktu yang diperlukan oleh
suatu sample untuk mengalir pada suatu
celah sempit (orifice).
3. Vibro Viscometer: dengan cara mengendalikan
amplitudo sebuah pelat sensor yang dicelupkan
ke dalam sample dan mengukur arus listrik yang
diperlukan
untuk
menggerakkan
sensor
tersebut.
4. Capillary
Tube Viscometer: dengan cara
membiarkan sample mengalir di dalam sebuah
pipa kapiler dan mengukur beda tekanan di
kedua ujung kapiler tersebut.
5. Rotational Viscometer: dengan cara mengukur
gaya puntir sebuah rotor silinder (spindle) yang
dicelupkan ke dalam sample.
 pengukuran
viskositas dengan
methode
Rotational.
 Pada methode ini
sebuah
spindle
dicelupkan
ke
dalam cairan yang
akan
diukur
viskositasnya.
 Gaya gesek antara
permukaan
spindle
dengan
cairan
akan
menentukan
tingkat viskositas
cairan.
o cairan-cairan yang tergolong dalam kategori
Non Newtonian hasil pembacaan Viskositas
dipengaruhi oleh Shear Rate, dalam hal ini
dinyatakan oleh bentuk geometri spindle serta
kecepatan putarnya.
o Oleh karena itu untuk membuat sebuah report
Viskositas dengan methode pengukuran
Rotational harus dipenuhi beberapa hal sbb :
 Jenis Spindle
 Kecepatan putar Spindle
 Type Viscometer
 Suhu sample
 Shear Rate (bila diketahui)
 Lama waktu pengukuran (bila jenis sample-
nya Time Dependent)
o Yang dimaksud dengan Time Dependent sample
adalah jenis cairan yang nilai viskositasnya
berubah seiring dengan lama waktu
Viscometer LVDV-II Pro (Brookfield) pengukuran.
Faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas
 Jenis fluida  Cairan mempunyai
viskositas lebih besar daripada gas
 Suhu cairan  viskositas turun dengan
meningkatnya cairan
 Tekanan  viskositas naik dengan
bertambahnya tekanan
 Konsentrasi cairan  viskositas naik
dengan meningkatnya konsentrasi