Tegangan Permukaan Zat Cair dan Kapilaritas

TEGANGAN PERMUKAAN DAN VISKOSITAS ZAT CAIR

. Tegangan Permukaan Zat Cair dan Kapilaritas.

Sering terlihat peristiwa-peristiwa alam yang tidak diperhatikan dengan teliti misalnya tetes-tetes zat cair pada pipa kran yang bukan sebagai suatu aliran, mainan gelembung-gelembung sabun, pisau silet yang diletakkan perlahan-lahan di atas permukaan air yang terapung, naiknya air pada pipa kapiler. Hal tersebut dapat terjadi karena adanya gaya-gaya yang bekerja pada permukaan zat cair atau pada batas antara zat cair dengan benda lain. Fenomena itu dikenal dengan tegangan permukaan. Peristiwa adanya tegangan permukaan bisa pula ditunjukkan pada percobaan sebagai berikut jika cincin kawat yang diberi benang 5a dicelupkan kedalam larutan air sabun, kemudian dikeluarkan akan terjadi selaput sabun dan benang dapat bergerak bebas. Jika selaput sabun yang ada diantara benang dipecahkan, maka benang akan terentang membentuk suatu lingkaran. Jelas bahwa pada benang sekarang bekerja gaya-gaya keluar pada arah radial , gaya per dimensi panjang inilah yang dikenal dengan tegangan permukaan.

Pengamatan Kawat yang berbentuk U dan sepotong kawat lurus lain dipasang dapat bergerak bebas pada kaki kawat. Bila kawat tersebut dicelupkan pada larutan sabun, maka kawat lurus akan tertarik keatas. Untuk mebuat ia setimbang maka harus diberi gaya W2 sehingga dalam keadaan keseimbangan gaya tarik ke atas F = W1 + W2.

Kawat berat W1 diberi beban W2 pada sistem tegangan permukaan oleh lapisan larutan sabun Bila panjang kawat lurus adalah L, dan karena selaput air sabun mempunyai dua permukaan, maka panjang total kontak dari permukaan selaput air sabun dengan kawat adalah 2L. Dari sini didefinisikan tegangan permukaan  adalah hasil bagi gaya permukaan terhadap panjang permukaan dan secara matematis diformulasikan :

Satuan tegangan permukaan dinyatakan dalam dyne/cm (CGS) atau Newton/meter (MKS). Uraian di atas hanyalah membahas gaya permukaan zat cair, yaitu yang terjadi pada lapisan molekul zat cair, yang berbatasan dengan udara

Disamping itu masih ada batas-batas lain yaitu antara zat padat dengan uap. Ketiga perbatasan dan selaput yang ada dilukiskan pada Gambar 8.7, yang mempunyai ketebalan beberapa molekul saja.