Upload
swirawan
View
21.473
Download
13
Embed Size (px)
Citation preview
PENGUKURAN TEGANGAN MUKA DAN KEKENTALAN ZAT CAIR
I. TUJUAN PERCOBAAN
Percobaan ini bertujuan untuk : 1. Memahami pengertian dasar tegangan muka. 2. Mencoba metode takanan maksimum gelembung dan kenaikan pipa
kapiler untuk penentuan tegangan muka. 3. Menentukan angka kental relatif dari suatu cairan dengan air sebagai zat
pembanding berdasarkan hukum Hougen β Poiseulle. 4. Menentukan pengaruh suhu terhadap kekentalan dinamik suatu zat cair.
II. DASAR TEORI
A. Tegangan Muka
Tegangan muka ialah suatu sifat istimewa yang dialami suatu zat dalam
fase cair. Pada fasa cair, semua molekul cairan dikelilingi oleh molekul β molekul cairan yang lain dengan gaya tarik menarik intermolekuler ke segala arah dan gaya tersebut saling menghilangkan. Akan tetapi kondisi pada permukaan cairan menjadi lain karena ada bagian yang tidak dikelilingi oleh cairan itu sendiri. Kondisi ini mengakibatkan adanya gaya resultan yang mengarah ke dalam cairan yang menimbulkan sifat kecenderungan untuk memperkecil luas permukaan.
Karena gaya yang tidak seimbang pada permukaan cairan, zat cair
berusaha mendapat luas permukaan minimum. Hal ini juga yang menyebabkan tetesan zat cair serta gelembung zat padat berbentuk bulat, kenaikan cairan dalam pipa kapiler dan gerakan air di dalam tanah. Adanya kecenderungan permukaan untuk memperkecil luasnya sehingga diperlukan usaha untuk melawan gaya tariknya. Tegangan muka merupakan usaha untuk memperluas permukaan zat cair sepanjang 1 cm.
Tegangan muka juga bisa didefinisikan sebagai gaya yang dibutuhkan
untuk memperkecil luas permukaan, untuk tiap satuan lebar permukaan. Satuan yang dipakai dalam perhitungan tegangan muka adalah dyne/cm. Terdapat beberapa metode penentuan tegangan muka yang banyak digunakan dan semuanya berdasar fenomena yang berkaitan dengan tegangan muka, antara lain : 1. Tekanan maksimum gelembung. 2. Kenaikan pipa kapiler 3. Tetes 4. Cincin
Dalam percobaan kali ini hanya akan menggunakan dan membahas dua
metode yang pertama, yakni metode tekanan maksimum gelembung dan kenaikan pipa kapiler. 1. Metode Tekanan maksimum gelembung.
Bagian penting dari metode ini adalah penentuan maksimum gelembung yang bisa diketahui dengan keluarnya gelembung udara pada ujung pipa yang dicelupkan ke dalam cairan. Karena kenaikan tekanan udara yang
sedikit, maka gelembung akan pecah dengan jari β jari mulut pipa. Apabila jari β jari gelembung sama dengan jari β jari mulut pipa akibatnya tekanan udara dalam pipa akan mencapai maksimum. Dengan menyamakan tekanan β tekanan yang bekerja pada bejana dan manometer dalam keadaan seimbang, harga tegangan muka dapat ditentukan. Pada metode tekanan maksimum gelembung perlu juga diperhatikan syarat dari cairan pengisi manometer, syarat cairan pengisi manometer yaitu cairan pengisi buret dan manometer tidak berbeda karakteristik serta bebas dari pengotor.
Tekanan pada permukaan gelembung dalam keadaan seimbang akan memiliki hubungan : ππ1 = ππ2
ππ1ππβ1 + πππ΅π΅ = ππ2ππβ2 + πππ΅π΅ π»π» = 1
2ππππ(ππ1β1 β ππ1β2)
Dengan : π»π» = koefisien tegangan muka (dyne/cm) g = gravitasi bumi = 981 cm/sοΏ½Μ οΏ½π = jari β jari gelembung dalam pipa kapiler (cm)
2
ππR1 ππR2
= massa jenis zat cair dalam manometer (g/mL)
β1 = selisih tinggi permukaan cairan dalam manometer (cm) = massa jenis aquadest dalam bejana (g/ml)
β2 = selisih tinggi permukaan zat cair dengan ujung gelembung udara dalam pipa (cm)
Dari persamaan diatas dapat diuraikan gaya β gaya yang bekerja, yaitu : a. Tekanan hodrostatis = ππ1ππβ1 b. Tekanan barometer = πππ΅π΅ c. Tekanan hidrostatis dari bawah = ππ2ππβ2 d. Tekanan karena tegangan muka = βP = 2π»π»/ππ
2. Metode kenaikan pipa kapiler
Ketika pipa kapiler ujungnya dicelupkan dalam zat cair yang membasahi dinding, maka zat cair akan naik setinggi h. Saat setimbang, gaya ke atas akan sama dengan gaya ke bawah, sedang untuk gaya ke samping akan saling meniadakan. Kenaikan cairan dalam pipa kapiler akan berhenti setelah cairan mencapai h karena gaya F1 akan diimbangi oleh gaya F2. Gaya F2
Kita dapat menjabarkan gaya β gaya yang bekerja dalam pipa kapiler :
ini ditimbulkan oleh berat cairan atau gaya berat zat cair yang naik.
F1 F
(gaya ke atas) = 2πππππ»π» cos ππ 2
(gaya ke bawah) = ππππππππβ
Pada keadaan setimbang : F1 = F 2πππππ»π» cos ππ = ππππππππβ
2
π»π» = ππππβππ2 cos ππ
Bila zat cair yang digunakan adalah air, maka cos ππ dianggap 0Λ sehingga nilai cos ππ = 1
Faktor β faktor yang mempengaruhi tegangan muka zat cair : 1. Temperatur cairan 2. Rapat massa cairan 3. Berat molekul zat cair 4. Ada tidaknya pelarut atau surfaktan 5. Gaya adhesi dan kohesi
a. Kohesi Merupakan gaya tarik menarik antar molekul sejenis dan biasanya terjadi bila tegangan permukaan pada zat padat β gas lebih kecil dari tegangan permukaan lapisan zat padat β cair dengan sudut kontak 90Μ -180Λ. Contoh : air dalam gelas parafin.
(Sears, 1974) b. Adhesi
Merupakan gaya tarik menarik molekul yang tidak sejenis dan biasanya terjadi bila tegangan permukaan pada lapisan zat padat β gas lebih besar dari tegangan permukaan dari lapisan zat padat β cair dengan sudut kontak 0Μ - 90Λ. Contoh : methylin iodida dalam gelas timah hitam. (Sears, 1974)
Tegangan muka juga berperan dalam kehidupan sehari-hari dan kehidupan industri. Kegunaan dalam kehidupan sehari β hari antara lain : 1. Transportasi air dari tanah ke daun
Dengan adanya tegangan muka, maka air dari tanah dapat bergerak naik ke daun menggunakan prinsip kapilaritas zat cair
2. Pembentukan tetesan air 3. Meresapnya air ke dalam dinding batu bata Kegunaan dalam industri antara lain : 1. Pada proses Enhanced Oil Recovery (EOR), penambahan surfaktan pada
minyak bumi akan menurunkan tegangan muka minyak, sehingga minyak lebih mudah diambil.
2. Mencegah timbulnya vorteks pada tangki berpengaduk. Vorteks timbul akibat tegangan muka tinggi. Terbentuknya vorteks dapat mengakibatkan cairan keluar dari tangki. Vorteks dapat dicegah dengan cara menambahkan surfaktan.
3. Alat semprot obat nyamuk menggunakan prinsip tegangan muka dalam menyemprotkan cairan.
B. Kekentalan Zat Cair
Viskositas merupakan indeks hambatan alir. Kekentalan ini
disebabkan oleh gesekan dakhil antara lapisan suatu cairan atau gas yang bergerak terhadap sesamanya pada aliran zat alir itu. Kekentalan dapat
diukur dengan mengukur laju aliran cairan yang melalui tabung berbentuk silinder. Sedangkan alat standar yang biasa digunakan viskosimeter Ostwald yang bekerja berdasarkan hukum Poiseulle. Untuk aliran zat cair yang laminer dalam suatu tabung, Poiseulle menemukan persamaan berikut :
πππ‘π‘
=ππππππ4
8ππππ
ππ = ππππππβππ4π‘π‘ππ8ππ
Pengukuran kekentalan zat cair dengan menggunakan persamaan diatas sukar dicapai. Hal ini disebabkan nilai r dan L sukar ditentukan secara tepat. Untuk itu digunakan suatu cairan pembanding yaitu aquadest.
πππππππππππ‘π‘ππππ = ππππππππππππππππππππππππππππ π π π‘π‘
= ππππ4π‘π‘ππ0ππ0
4 π‘π‘0
Dengan : V= volume zat yang mengalir (cm3
t = waktu alir zat sampel (s) )
ππ = viskositas (Pa.s) ππ0= rapat massa zat pembanding (g/cm3
ππ = rapat massa zat sampel (g/cm)
3
ππ0 = jari β jari kapiler viskosimeter untuk zat pembanding (cm) )
ππ = jari β jari kapiler viskosimeter untuk zat sampel (cm) π‘π‘0 = waktu alir zat pembanding (s) πππππππππππ‘π‘ππππ = viskositas hasil pembandingan
Faktor β faktor yang mempengaruhi kekentalan zat cair antara lain : 1. Rapat massa cairan 2. Temperatur cairan 3. Gaya kohesi antar molekul
Kegunaan viskositas dalam kehidupan sehari β hari maupun industri adalah : 1. Memperkirakan waktu alir minyak, sehingga dapat mendesain
panjang tangki minyak optimum yang akan dialiri oleh suatu zat cair. 2. Pasta gigi dibuat dalam bentuk pasta agar viskositasnya lebih besar
daripada dalam bentuk cair, sehingga saat digunakan tidak berceceran. 3. Pemanfaatan dalam bidang industri adalah digunakan pipa untuk
transportasi fluida dari satu tempat ke tempat lainnya. Untuk mengalirkan fluida dalam suatu pipa harus disesuaikan dengan jenis fluidanya, dengan kekentalan dan jenis pipa apa yang cocok agar tidak terjadi kesalahan pada pelaksanaannya. Misalnya terjadi pipa rusak atau bocor. Selain itu, dengan mengetahui viskositas suatu fluida, kita dapat menentukan jenis pompa apa yang harus dipakai dalam
pemompaan, contoh : fluida berviskositas besar tidak cocok dengan recipocating pump.
Alat lain yang digunakan dalam mengukur viskositas fluida, antara lain : 1. Viskosimeter yang berupa rational instrumental. 2. Vibrational Viskosimeter.
III. METODOLOGI PERCOBAAN
A. ALAT Alat β alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah : 1. Buret 50 mL + kran buret 1 set 2. Statif dan klem 1 set 3. Manometer 1 set 4. Gelas beker 250 mL 3 buah 5. Gelas beker 200 mL 2 buah 6. Gelas beker 100 mL 2 buah 7. Penggaris 2 buah 8. Termometer alkohol 110ΛC 1 buah 9. Termometer raksa 360ΛC 1 buah 10. Pipa kapiler 4 buah 11. Piknometer 25 mL + tutup 1 set 12. Neraca analitis digital 1 set 13. Labu erlenmeyer 500 mL 1 buah 14. Viskosimeter Ostwald d : 0,6 mm 1 buah 15. Viskosimeter Ostwald d : 1 mm 1 buah 16. Hidrometer 0,7000 β 1,0000 g/cm3 1 buah17. Penjepit kayu 2 buah
18. Gelas ukur 250 mL 1 buah 19. Corong gelas 2 buah 20. Circulating bath 1 set 21. Stopwatch 1 buah 22. Pompa vakum 1 set 23. Botol pengaman 1 buah 24. Karet penghisap 1 buah 25. Bola penghisap 1 buah 26. Thermostat 1 set
Gambar 1. Rangkaian Alat percobaan Metode Kenaikan Kapiler
Gambar 2. Rangkaian Alat percobaan Metode Tekanan Maksimum Gelembung
Keterangan :
1. Gelas beker 250 ml 2. Pipa kapiler 3. Penggaris 4. Termometer raksa360β 5. Cairan yang diukur
tegangan mukanya
Keterangan :
1. Biuret 50 ml 2. Air ledeng 3. Erlenmeyer 500 ml 4. Statif 0. 5. Manometer . 6. Pipa kapiler 0,25 cm
2. 7. Gelas Beker 100 ml 3. 8. Termometer raksa
360β 4. 9. Kertas skala 5. 10.Pipa cabang tiga 6. 11.Cairan yang diukur
tegangan mukanya 7. 12.Selang 8. 13.Sumbat karet 9. 14.Klem
Gambar 3. Rangkaian Alat percobaan Pengukuran Viskositas
B. BAHAN Bahan β bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah : 1. Aquadest 2. Larutan NaCl 18% 3. Air ledeng 4. Minyak goreng
Keterangan :
1.Knop pemgatur suhu
2. Bola penghisap 3. Viskosimeter
Ostwald (d=0,6 mm) 4. Penjepit kayu 5. . Viskosimeter
Otswald (d=1,00 mm) 6. Tombol cooling 7 Tombor power 8. stekerCirculating
bath 9. Thermostat 0. 10. . Hidrometer
0,7000-1,00009/cm2 . 11.Gelas ukur 250 ml
2. 12. Circulating bath 3. 13.Pompa vakum 4. 14.Botol pengaman 5. 15.Steker pompa
vakum 6. 16. Stopwatch 7. 17.Minyak goreng 8. 18. Aquadest 9. 19. Selang
C. CARA KERJA
1. Metode tekanan maksimum gelembung Mengukur diameter dalam pipa kapiler dengan penggaris. Mengisi gelas beker 100 mL dengan aquadest. Memasukkan pipa kapiler ke dalam gelas beker 100 mL sedalam h2
(2 cm) dan mengukur suhu aquadest dengan termometer.
Mengukur h0
(tinggi saat manometer setimbang).
Menutup kran buret dan mengisi buret dengan air ledeng sampai agak penuh. Membuka kran buret perlahan lahan. Membaca hm
(permukaan air dlm kaki terbuka) pada manometer tepat saat gelembung akan lepas pada ujung pipa kapiler (bentuk gelembung tepat Β½ bola).
Mengulangi percobaan sebanyak empat kali hingga didapat 5 data. Melakukan percobaan yang sama dengan larutan NaCl 18%. Mengembalikan larutan NaCl 18% di gelas ukur ke botol penyimpannya.
2. Metode kenaikan pipa kapiler
Mengukur diameter dalam dari empat buah pipa kapiler dengan penggaris. Mengisi gelas beker 250 mL dengan aquadest. Memasukkan pipa kapiler dan penggaris ke dalam gelas beker 250 mL. Menarik pipa kapiler ke atas,sampai cairan dalam pipa kapiler maksimum. Mengukur tinggi kenaikan aquadest dalam pipa kapiler. Mengulangi percobaan sebanyak empat kali hingga didapat lima data. Mengulangi percobaan dengan tiga pipa yang lain. Melakukan percobaan yang sama dengan larutan NaCl 18%. Mengembalikan larutan NaCl 18% di gelas ukur ke botol penyimpanan.
3. Kekentalan zat cair Mengisi minyak ke dalam viskosimeter Ostwald berdiameter 1 mm dan aquadest ke dalam viskosimeter Ostwald berdiameter 0,6 mm. Mengisi gelas ukur 250 mL dengan minyak dan memasukkan ke dalamnya hidrometer. Merangkai semuanya ditambah termometer alkohol 110ΛC di circulating bath. Menghidupkan circulating bath dan mengatur kenop suhu agar tercapai suhu yang diinginkan. Setelah mencapai suhu tertentu yang konstan, catat suhu yang tertera pada termometer sebagai suhu awal dan zat cair dinaikkan lebih tinggi dari tanda atas dengan pompa vakum. Saat zat cair mencapai batas atas, stopwatch dihidupkan dan dimatikan zat cair tersebut melewati batas bawah. Catat waktu yang diperlukan oleh zat cair tersebut, catat pula suhu termometer sebagai suhu akhir. Melakukan percobaan sebanyak tiga kali untuk minyak dan tiga kali untuk aquadest. Mencatat densitas yang terbaca pada skala hidrometer. Mengembalikan minyak goreng dari gelas ukur ke botol penyimpanannya.
D. ANALISIS DATA 1. Tekanan maksimum gelembung
β1 = 2(βππββ0)
h1
rata β rata = ββ1
ππ
Jari β jari pipa = π·π·2
οΏ½Μ οΏ½π = βππππ
Tegangan muka (H)
π»π» = 12πποΏ½Μ οΏ½πππ(βοΏ½1 β βοΏ½2)
Lakukan perhitungan yang sama untuk aquadest dan larutan NaCl
2. Kenaikan kapiler
βοΏ½ = ββππ
π»π» = 12ππππβοΏ½ππ
π»π» rata - rata (π»π»οΏ½) = βπ»π»ππ
Lakukan perhitungan yang sama untuk aquadest dan larutan NaCl 18%
3. Kekentalan zat cair
π‘π‘ = 13
(π‘π‘1 + π‘π‘2 + π‘π‘3)
ππ = (ππππππππππ βππππππ βππππ )2
Lakukan perhitungan yang sama untuk minyak
πππππππππππ‘π‘ππππ = πππππππππππππππππππππππππππππ π π‘π‘
= ππππ4π‘π‘ππ0ππ0
4 π‘π‘0
ππππππππππππππππ = πππππππππππ‘π‘ππππ β πππ π π‘π‘ππππππππππ (πππππππππππππ π π‘π‘ )
Mencari hubungan suhu dengan viskositas zat cair
ππ = π΅π΅πππ΄π΄ππ
ln ππ = lnπ΅π΅ + π΄π΄ππ
Misalkan ππ = ln ππ b = ln B a = A x = 1/πποΏ½ diselesaikan dengan regresi linier
4. Langkah-langkah Pembacaan nomograph
*. Mencari koordinat ( x,y) dari zat yang akan dicari viskositasnya pada lembar keterangan.
*. Gambar titik tersebut pada bidang koordinat
*. Viskositas pada suhu tertentu dapat dicari dengan menarik garis lurus dari suhu ke skala viskositas melalui titik tersebut.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Tegangan Muka Tegangan muka adalah gaya untuk memperkecil luas permukaan dari
suatu cairan untuk tiap satuan lebar permukaan. Satuan yang dipakai dalam perhitungan tegangan muka adalah dyne/cm. Untuk air, tegangan mukanya lebih kurang sebesar 72,6 dyne/cm pada 20ΛC. Sedangkan bahan β bahan organik cair besarnya antara 20 β 30 dyne/cm.
1. Metode tekanan maksimum gelembung
Tegangan muka dalam metode ini dicari dengan cara mengukur tekanan maksimum gelembung yang terjadi tepat sebelum gelembung pecah dalam zat cair.
Pada metode tekanan maksimum gelembung perlu juga diperhatikan syarat dari cairan pengisi manometer, syarat cairan pengisi manometer yaitu cairan pengisi buret dan manometer tidak berbeda karakteristik serta bebas dari pengotor. Alat β alat yang digunakan dalam percobaan ini beserta fungsinya : 1. Manometer berfungsi untuk mengetahui besarnya tekanan udara pada
pipa kapiler yang mendesak cairan dalam gelas beker sehingga terbentuk gelembung udara.
2. Erlenmeyer + buret berfungsi mengalirkan air secara perlahan β lahan sehingga udara dalam erlenmeyer terdesak menuju manometer dan perlahan β lahan mulai mendesak udara keluar dari pipa kapiler yang tercelup cairan.
3. Pipa kapiler berfungsi sebagai ujung pengeluaran dari udara yang terdesak dari proses pengaliran air. Karena diletakkan di dalam cairan, udara yang keluar dari pipa kapiler berbentuk gelembung.
Asumsi β asumsi yang digunakan dalam percobaan kali ini adalah : a. Aliran air ke dalam erlenmeyer dihentikan tepat ketika gelembung
akan pecah dalam zat cair. b. Kedalaman pipa kapiler yang dicelupkan ke dalam zat cair tepat 2 cm. c. Pembacaan tinggi cairan dalam manometer tepat. d. Suhu lingkungan kostan. e. Posisi pipa kapiler stabil saat percobaan dilakukan. f. Air yang keluar dari buret konstan. g. Tekanan udara luar konstan dan tepat 1 atm h. Tekanan zat cair dalam gelembung sama dengan tekanan manometer. Penyebab kesalahan relatif pengukuran tegangan muka dengan metode tekanan maksimum gelembung adalah : a. Posisi pipa kapiler tidak stabil b. Suhu lingkungan tidak konstan c. Cairan pengisi manometer dan buret berbeda karakteristik d. Kesalahan pembacaan tinggi air dalam manometer e. Air yang keluar dari buret tidak konstan
Hasil pengukuran tegangan muka dari percobaan ini adalah : a. Aquadest
H = 15,296 dyne/cm Dengan kesalahan relatif sebesar 367 ,442 %
b. NaCl 18% H =34,295dyne/cm Tegangan muka aquadest yang didapat dari percobaan ini adalah
sebesar 15,296 dyne/cm dengan kesalahan relatif sebesar 367,442 %. Tegangan muka NaCl 18% sebesar 63,3594 dyne/cm. Berdasarkan percobaan ini didapat bahwa tegangan muka aquadest lebih kecil daripada tegangan muka NaCl 18%. Jika dibandingkan dengan pengukuran tegangan muka dengan kenaikan pipa kapiler seharusnya percobaan menggunakan tekanan maksimum gelembung lebih akurat karena tidak ada pengabaian cos ππ.
Kesalahan relatif yang muncul pada percobaan menggunakan tekanan maksimum gelembung disebabkan ketidaktepatan pembacaan manometer. Dengan kata lain ketinggian yang dibaca bukanlah ketinggian tepat ketika terbentuk setengah gelembung. Selain itu kedalaman pipa kapiler tidak selalu tepat 2 cm. Pengukuran rapat massa juga mempengaruhi hasil perhitungan. Dalam percobaan ini pengukuran rapat massa zat cair dihitung dengan metode penimbangan piknometer, sehingga kekurang telitian dalam proses penimbangan juga dapat menyebabkan terjadinya kesalahan relatif.
Kelebihan dari metode tekanan maksimum gelembung adalah : a. Perubahan tekanan dapat diatur dengan menggunakan kecepatan laju
alir. b. Perhitungan diameter gelembung sama dengan diameter pipa. c. Kenaikan permukaan cairan pada manometer lebih mudah ditentukan. Kekurangan dari metode tekanan maksimum gelembung adalah : a. Kesulitan penghentian percobaan tepat saat terbentuk setengah
gelembung. b. Dibutuhkan ketelitian dan kesabaran tinggi untuk menjaga kedalaman
pipa kapiler yang tercelup dalam cairan tetap sesuai dengan kedalaman yang telah ditetapkan yaitu 2 cm dan tidak berubah selama percobaan.
c. Rangkaian alat rumit.
2. Metode Kenaikan Kapiler
Metode kenaikan kapiler menggunakan prinsip kapilaritas, yaitu cairan akan naik lebih tinggi pada pipa kapiler dibandingkan dengan permukaan diluar pipa kapiler. Alat β alat yang digunakan dalam percobaan beserta fungsinya : a. Pipa kapiler berfungsi untuk menunjukkan kenaikan permukaan cairan
dalam pipa kapiler diameter yang berbeda β beda yang diakibatkan oleh adanya tegangan muka.
b. Penggaris digunakan untuk mengukur beda ketinggian antara cairan di dalam kapiler dengan cairan di luar pipa kapiler.
Asumsi β asumsi yang digunakan dalam percobaan ini adalah : a. Sudut kontak kecil, sehingga nilai cosππ mendekati 1. b. Cairan yang digunakan bebas pengotor. c. Tekanan konstan saat pengukuran. d. Ketinggian cairan di dalam pipa kapiler dianggap konstan. Kesalahan relatif yang terjadi dalam percobaan ini disebabkan oleh : a. Ketinggian cairan dalam pipa kapiler yang terukur bukanlah ketinggian
konstan yang mungkin terjadi. b. Ketidaktepatan pembacaan ketinggian cairan dalam pipa kapiler dengan
penggaris. c. Kurang teliti dalam mengukur diameter dalam pipa kapiler. d. Kesalahan dalam penentuan rapat massa cairan. e. Sudut kontak tidak sama dengan 0. Hasil perhitungan tegangan muka dengan metode kenaikan kapiler a. Aquadest
H = 44,8175 dyne/cm Kesalahan relatif = 59,53 %
b. NaCl 18% H = 41,0675 dyne/cm Berdasarkan hasil perhitungan diatas tegangan muka aquadest lebih
besar daripada tegangan muka NaCl 18%. Tegangan muka aquadest sebesar 44,8175 dyne/cm dengan kesalahan relatif sebesar 59,53 %, sedangkan tegangan muka NaCl 18% sebesar 41,0675 dyne/cm. Permukaan pada kedua cairan tersebut membentuk meniskus cekung. Hal ini dikarenakan pada kedua cairan tersebut gaya adhesi lebih besar daripada gaya kohesi , sehingga cairan cairan akan membasahi dinding pipa. Keadaan ini yang menyebabkan cairan naik pada pipa kapiler.
Kelebihan pengukuran dengan metode kenaikan kapiler : a. Peralatan sederhana dan mudah digunakan. b. Alat yang digunakan tidak banyak. c. Percobaan mudah dilakukan.
Kekurangan pengukuran dengan metode kenaikan kapiler : a. Kemungkinan terjadi kesalahan dalam pembacaan ketinggian cairan
dalam pipa kapiler lebih besar. b. Sulit untuk menentukan ketinggian cairan dalam pipa kapiler yang
sudah stabil dan maksimal.
B. Viskositas Fluida
Viskositas atau kekentalan fluida adalah sifat fluida yang
mempengaruhi dan menentukan besarnya daya tahan fluida terhadap gaya gesek yang disebabkan oleh gaya tarik menarik antara molekul fluida. Viskositas merupakan indeks hambatan alir yang disebabkan oleh gesekan dakhil antara lapisan β lapisan cairan.
Kekentalan suatu zat cair disebabkan oleh gesekan dakhil antara lapisan β lapisan suatu cairan atau gas yang bergerak terhadap sesamanya pada aliran zat cair itu. Kekentalan dapat diukur dengan mengukur laju alir cairan yang melalui tabung berbentuk silinder. Alat yang digunakan adalah viskosimeter Ostwald berdasarkan hukum Poiseulle.
Berdasarkan penjabaran persamaan yang telah dimuat di dasar teori,
maka didapatkan persamaan viskositas untuk minyak goreng adalah : 1. Persamaan eksponensial
ππ = 0,01157 . ππ2938,8994 ππβ Kesalahan relatif rata β rata = 6,9278%
2. Persamaan linier
ln ππ = β4,4595 + 2938,8994
ππ
Kesalahan relatif rata β rata = 1,06% Data kesalahan relatif diatas menunjukkan bahwa viskositas lebih
cocok bila diuji dengan menggunakan persamaan linier karena kesalahan relatifnya lebih kecil.
Dari data di atas, didapatkan kesimpulan bahwa makin besar suhu, maka viskositasnya akan semakin kecil (suhu berbanding terbalik dengan viskositas). Hal ini terjadi karena suhu mempengaruhi rapat massa (suhu berbanding terbalik dengan rapat massa). Berdasarkan kurva hubungan antara viskositas dengan suhu, tampak pula bahwa suhu berbanding terbalik terhadap viskositas.
Kesalahan relatif dalam percobaan ini disebabkan oleh : 1. Penggunaan stopwatch yang tidak tepat saat fluida mengalir dari batas
atas ke batas bawah. 2. Suhu berubah selama percobaan berlangsung. 3. Kekurangtelitian dalam pembacaan hidrometer. 4. Adanya zat β zat pengotor pada sampel zat cair yang digunakan. 5. Pengukuran waktu alir kurang tepat. 6. Adanya perpindahan panas dari sistem ke lingkungan
Asumsi β asumsi yang digunakan dalam percobaan ini adalah : 1. Pembacaan waktu alir tepat. 2. Distribusi suhu pada cairan merata. 3. Suhu tidak berubah selama percobaan. 4. Pembacaan hidrometer tepat. 5. Cairan bebas dari pengotor. 6. Tidak ada perpindahan panas dari sistem ke lingkungan. Fungsi dari alat β alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah : 1. Viskosimeter Ostwald berfungsi untuk menghitung viskositas dan
bekerja berdasarkan hukum Haugen Poiseulle. Dengan alat ini viskositas dihitung berdasarkan laju alirnya.
2. Hidrometer berfungsi untuk mengukur rapat massa minyak goreng. 3. Circulating Bath berfungsi sebagai wadah air yang dapat diatur
suhunya, sebagai tempat merangkai berbagai alat percobaan sehingga percobaan dapat dilakukan dalam berbagai suhu.
4. Thermostat berfungsi untuk mengatur suhu yang diinginkan dan menjaganya agar tetap konstan.
Selain Viskosimeter Ostwald, instrumen lain yang dapat digunakan untuk menghitung kekentalan fluida, yaitu : 1. Viskosimeter yang berupa rational instrumental dimana cara kerjanya
adalah dengan mengukur gaya yang diperlukan untuk menggerakkan suatu objek yang diletakkan dalam fluida yang hendak diukur viskositasnya. Contohnya viskosimeter tipe Brookfield.
2. Vibrational Viskosimeter. Contohnya adalah instrumen Bordix yang mengukur simpangan dari sebuah resonator elektromekanis yang berisolasi di dalam fluida yang hendak diukur viskositasnya. Semakin besar simpangan semakin besar pula viskositas cairannya. Selain itu ada juga viskosimeter I.C.I. Oscar yang menggunakan sebuah kaleng yang berisi fluida yang diosilasikan.
Berdasarkan hasil percobaan, maka dapat dicari faktor β faktor yang mempengaruhi viskositas fluida, yaitu : 1. Rapat massa cairan
Viskositas berbanding lurus dengan rapat massa, semakin besar rapat massa, semakin besar pula viskositasnya. Rapat massa yang besar memperkecil volume dan membatasi ruang gerak sehingga menimbulkan kecilnya jarak antara molekul dan menyebabkan gaya gesek tinggi sehingga viskositasnya tinggi
2. Temperatur zat cair Viskositas berbanding terbalik dengan suhu. Suhu tinggi menyebabkan pemuaian yang berarti bertambahnya volume. Karena volume berbanding terbalik dengan rapat massa, rapat massanya berkurang sehingga viskositasnya menjadi kecil.
3. Gaya kohesi antar molekul Semakin besar gaya kohesi cairan berarti gaya gesekan semakin besar, sehingga kekentalan semakin besar pula.
V.
KESIMPULAN
Kesimpulan yang didapat dari percobaan ini adalah : Tegangan muka adalah gaya yang berusaha memperkecil luas permukaan,
untuk tiap satuan lebar permukaan. Pengukuran tegangan muka dapat dilakukan dengan metode tekanan
maksimum gelembung dan metode kenaikan kapiler Pengukuran tegangan muka dengan metode tekanan maksimum
gelembung lebih rumit dan tidak praktis dibandingkan dengan metode kenaikan kapiler. Karena kerumitannya sehingga hasil sangat tidak teliti
Pengukuran tegangan muka dengan metode kenaikan pipa kapiler lebih baik karena lebih praktis dan hasil menjadi lebih teliti.
Pengukuran tegangan muka dengan dua metode (tekanan maksimum gelembung dan kenaikan kapiler) menghasilkan petunjuk tentang faktor β faktor yang mempengaruhi tegangan muka. Faktor β faktor tersebut adalah : 1. Rapat massa cairan Tegangan muka cairan berbanding lurus dengan rapat massanya. 2. Temperatur cairan Tegangan muka berbanding lurus dengan rapat massa. Rapat massa adalah massa per satuan volume. Volume berbanding lurus dengan suhu. Jadi secara tidak langsung tegangan muka berbanding terbalik dengan suhu. Makin tinggi suhu, rapat massa akan semakin kecil, maka tegangan muka akan menjadi turun. 3. Sudut kontak cairan Makin besar sudut kontak cairan, tegangan mukanya semakin besar. 4. Gaya kohesi dan adhesi Jika gaya kohesi lebih besar dari gaya adhesi, maka akan mengakibatkan permukaan cairan menjadi cembung dam di dalam pipa kapiler, permukaan cairan lebih rendah daripada di luar cairan, maka tegangan mukanya besar. Jika gaya adhesi lebih besar dari gaya kohesi, maka permukaan cairan menjadi cekung dan permukaan cairan dalam pipa kapiler akan naik, maka tegangan mukanya kecil.
Viskositas adalah indeks hambatan alir yang disebabkan oleh gesekan dakhil antara lapisan β lapisan suatu cairan atau gas yang bergerak terhadap sesamanya pada aliran zat alir tersebut.
Viskositas dipengaruhi oleh temperatur, rapat massa, serta gaya kohesi dan adhesi.
Berdasarkan hasil percobaan yang ada, maka hubungan ππ,ππ lebih baik didekati dengan persamaan ln, karena memberikan kesalahan relatif yang lebih kecil.
VI.
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang maha Esa atas terselesaikannya laporan praktikum analisis bahan ini. Terima kasih untuk teman-teman yang telah membantu terselesaikannya laporan ini, buat orang tua yang yang mendoakan di rumah, buat tetangga rumah yang selalu tenang sehingga bisa tidur nyenyak di rumah, terima kasih buat para karyawan teknik kimia ugm yang bekerja dengan baik, terima ksih juga buat para asisten dosen yang mau membantu mengarahkan praktikum. Semoga laporan praktikum yang praktikan buat bisa memperoleh hasil terbaik dan memberikan manfaat bagi praktikan. Semoga tiap laporan praktikum yang praktikan buat memiliki kesan yang tersendiri sehingga laporan yang praktikan buat selalu teringat di hati praktikan.
VII.
DAFTAR PUSTAKA
Bird, T. 1993, βKimia Fisika untuk Universitasβ, Gramedia, Jakarta. Brown, R.C., 1990, βMechanics and Properties of Materiesβ, pp. 261 β 263,
Longmeans Green and Co., London Halliday, D. and Pantur Silaban, βFisika Jilid 1β, edisi ke β 3, hal. 530 β 531,
Erlangga, Jakarta. Perry, R.H. and Green, D.W., 1999, βPerryβs Chemical Engineerβs
Handbookβ, 6th
Streeter, V.L., 1985, βFluid Mechanicsβ, pp. 534 β 535, McGraw Hill Book Company, Kagakusha, Tokyo.
ed, pp. 2 β 91, 2 β 92, 2 β 108, 2 β 109, 2 β 322, 2 β 333, McGraw β Hill Book Company Inc., New York.
Yogyakarta, 11 November 2009
Asisten dosen, Praktikan,
Pramono Jarod Zulkarnaen Arsadduddin
VIII.
LAMPIRAN
A. DATA PERCOBAAN
i. Pengukuran Tegangan Muka
1. Metode tekanan maksimum gelombang.
Daftar I. Hasil pengukuran tegangan muka dengan metode tekanan
maksimum gelembung.
No
Aquadest, T= 28Β°C No
NaCl 18%, T= 28Β°C Diameter pipa = 0,25 cm
Diameter pipa = 0,25 cm
ho h (cm)
m h (cm)
2
(cm)
ho h (cm)
m h (cm)
2 (cm)
1 5 6 2,1
1
5 5,8 2,3
2 5 5,95 2
2
5 5,7 2,1
3 5 5,9 2,2
3
5 5,85 2
4 5 5,85 2,1
4
5 5,85 2,2
2. Metode kenaikan kapiler
No
Daftar II. Hasil pengukuran tegangan muka dengan metode kenaikan kapiler untuk aquadest.
Aquades, T= 28Β°C Pipa 1 Pipa 2 Pipa 3 Pipa 4
d1 = 0,1 cm d2 = 0,15 cm d3 = 0,25 cm d4 = 0,35 cm
1 1,5 1,2 0,4 0,3
2 1,5 1,3 0,5 0,2
3 1,6 1,3 0,4 0,2
4 1,4 1,3 0,4 0,3
Daftar III. Hasil pengukuran tegangan muka dengan metode kenaikan kapiler untuk NaCl 18%.
No
NaCl 18%, T= 28Β°C Pipa 1 Pipa 2 Pipa 3 Pipa 4
d1 = 0,1 cm d2 = 0,15 cm d3 = 0,25 cm d4 = 0,35 cm
1 1,4 1 0,4 0,2
2 1,4 1 0,4 0,2
3 1,3 1 0,3 0,2
4 1,3 0,9 0,3 0,2
3. Penimbangan
Daftar IV. Hasil penimbangan
No Obyek yang ditimbang Berat, gram
1 Piknometer kosong 14,0832
2 Piknometer + aquadest 39,0307
3 Piknometer + NaCl 18% 42,0513
j. Pengukuran kekentalan zat cair
Daftar V. Data hasil pengukuran kekentalan zat cair
No T, Β°C Ο
minyak, t minyak t aquadest
g/mL 1 2 3 1 2 3
1 30 0,915 07,47,28 07,50,45 07,51,54 00,15,5 00,15,9 00,16,00
2 40 0,905 06,46,00 06,46,31 06,48,84 00,13,26 00,13,94 00,14,15
3 50 0,89 05,58,02 05,30,83 05,19,77 00,13,0 00,13,10 00,13,10
4 60 0,887 04,28,58 04,22,94 04,21,56 00,11,7 00,11,5 00,11,5
5 70 0,882 03,47,31 03,36,38 03,33,27 00,11,1 00,10,9 00,10,5
B. PERHITUNGAN
β’ Pengukuran tegangan muka
1. Penentuan rapat massa aquadest dan larutan NaCl 18% Berat aquadest = (39,0307 β 14,0832) gram = 24,9475 gram Volume aquadest = volume piknometer = 25 mL Rapat massa aquadest = 24,9475
25
= 0,9979 gram/mL Berdasarkan referensi ( Perry 1984 ) rapat massa aquadest pada suhu 28β = 0,9962 gram/mL Kesalahan relatif = οΏ½0,9962β0,9979
0,9979οΏ½ x 100%
= 0,17 % Penentuan rapat massa NaCl 18 % Berat NaCl 18 % = (42,0513 β 14,0832) gram = 27,9681 gram
Volume NaCl 18% = volume piknometer = 25 mL Rapat massa NaCl 18% = 27,9681
25
= 1,1187 gram/mL
Berdasarkan referensi ( Perry 1984 ) rapat massa NaCl 18% pada suhu 28β = 1,1282 gram/mL Kesalahan relatif = οΏ½1,1282β1,1187
1,1187οΏ½ x 100%
= 0,85 %
2. Penentuan Tegangan muka dengan metode maksimum tekanan gelembung Percobaan untuk aquadest suhu 28β Diameter pipa (D) = 0,25 cm Jari β jari pipa (r) = π·π·
2
= 0,252
= 0,125 cm
Contoh perhitungan diambil dari daftar I tabel 1 nomor 1 h1 = 2 cm
= 2(6-5) cm
Dengan cara yang sama diperoleh data pada daftar VI.
Daftar VI. Data Tekanan Maksimum Gelembung Aquadest
No. h0 h (cm) m h (cm) 2 h (cm) 1 D (cm) (cm) r (cm) 1. 2. 3. 4.
5 5 5 5
6 5,95 5,9
5,85
2,1 2
2,2 2,1
2 1,9 1,8 1,7
0,25 0,25 0,25 0,25
0,125 0,125 0,125 0,125
Ξ£ 20 27,3 8,4 7,4 1 0,5
h1
= 1,85 cm rata β rata = 7,4
4
h2 Jari β jari rata β rata= (οΏ½Μ οΏ½π) = 0,125 cm
rata β rata = 2,1 cm
Sehingga : π»π» = 1
2οΏ½Μ οΏ½πππππ(β1 β β2)
= 12(0,125)(981)(0,9979)(2,1-1,85)
= 15,296 dyne/cm Tegangan muka aquadest menurut referensi (Streeter, 1975) T1 = 25β H1 T
= 73,6 dyne/cm 2 = 30β H2
= 70,1 dyne/cm
Dengan interpolasi diperoleh :
ππ βππ1ππ2βππ1
= π»π» βπ»π»1π»π»2βπ»π»1
28β25
30β25= π»π»β73,6
70,1β73,6
π»π»πππππππππππππππ π ππ = 71,5 dyne/cm Kesalahan relatif = οΏ½π»π» πππππππππππππππ π ππ β π»π» ππππππππππππππππππ
π»π» πππππππππππππππππποΏ½ x 100%
= οΏ½71,5β15,29615,296
οΏ½ x 100% = 367,442 %
Percobaan untuk NaCl 18% suhu 28β Perhitungan tegangan muka untuk NaCl 18% sama seperti perhitungan tegangan muka untuk aquadest. Contoh perhitungan h1,
h
dari daftar I data nomor 1 untuk larutan NaCl 18 % diselesaikan dengan persamaan:
1 = 1,6 cm
= 2(5,8 β 5)
Perhitungan r juga bisa didapat dari daftar 1 dengan persamaan : r = 0,25
2
= 0,125 cm
Dengan cara yang sama diperoleh data pada daftar VII.
Daftar VII. Data Tekanan Maksimum Gelembung NaCl 18%
No. h0 h (cm) m h (cm) 2 h (cm) 1 D (cm) (cm) r (cm) 1. 2. 3. 4.
5 5 5 5
5,8 5,7
5,85 5,85
2,1 2
2,2 2,1
1,6 1,4 1,7 1,7
0,25 0,25 0,25 0,25
0,125 0,125 0,125 0,125
Ξ£ 20 23,2 8,4 6,4 1,2 0,5
β1, β2, οΏ½Μ οΏ½π didapatkan dengan menggunakan persamaan: βοΏ½1 = 6,4
4
= 1,6 cm βοΏ½2 = 2,1 cm οΏ½Μ οΏ½π = 0,125 cm π»π» = 1
2οΏ½Μ οΏ½πππ(ππ1βοΏ½1 β ππ2βοΏ½2)
= 12
(0,125)(981)[(1,1187)(1,6) β (1,1187)(2,1)] = 34,295 dyne/cm
3. Penentuan Tegangan Muka dengan Metode Kenaikan Kapiler
Contoh perhitungan diambil dari data pipa 1 daftar II. βοΏ½ = 1,5+1,2+0,4+0,3
4
= 0,85 cm Contoh perhitungan diambil dari data pipa 1 daftar II. π»π» = 1
2(0,9979)(981)(0,85)(0,05)
= 20,80 dyne/cm Dengan cara yang sama diperoleh daftar VIII.
Daftar VIII. Data Tegangan Muka Aquadest dengan Metode Kenaikan Kapiler
No. D pipa (cm) οΏ½Μ οΏ½π (cm) ββ (cm) βοΏ½ (cm) π»π» (dyne/cm) 1. 2. 3. 4.
0,1 0,15 0,25 0,35
0,05 0,075 0,125 0,1725
3,4 3,5 3,5 3,4
0,85 0,875 0,875
0,85
20,80 32,12 53,54 72,81
Ξ£ 179,27
π»π» rata - rata (π»π»οΏ½) = βπ»π»ππ
= 179,27
4
= 44,8175 dyne/cm
Tegangan muka aquadest menurut referensi (Sheeter, 1975) dengan menggunakan interpolasi didapatkan 71,5 dyne/cm
Kesalahan relatif = οΏ½π»π» πππππππππππππππ π ππ β π»π» πππππππππππππππππππ»π» ππππππππππππππππππ
οΏ½ x 100% = οΏ½71,5β44,8175
44,8175οΏ½ x 100%
= 59,53 % Percobaan untuk NaCl 18% 28β
Contoh perhitungan diambil dari data pipa 1 daftar III dan diselesaikan dengan menggunakan persamaan : βοΏ½ = 1,4+1+0,4+0,2
4
= 0,75 cm Tegangan muka dihitung berdasarkan persamaan :
π»π» = 1
2ππππβοΏ½ππ
= 12(1,1187)(981)(1,2)(0,05)
= 32,8468 dyne/cm Dengan cara yang sama diperoleh daftar X.
No. Daftar X. Data Tegangan Muka NaCl 18% dengan Metode Kenaikan Kapiler
D pipa (cm) οΏ½Μ οΏ½π (cm) ββ (cm) βοΏ½ (cm) π»π» (dyne/cm) 1. 2. 3. 4.
0,1 0,15 0,25 0,35
0,05 0,075 0,125 0,175
3 3
2,8 2,7
0,75 0,75 0,7
0,675
20,58 30,87 48,01 64,82
Ξ£ 164,27
π»π» rata - rata (π»π»οΏ½) = βπ»π»ππ
...(19) = 164,27
4
= 41,0675 dyne/cm
4. Menentukan viskositas relatif
1. Menentukan waktu alir rata-rata setiap suhu rata-rata. Contoh perhitungan diambil dari data nomor 1 pada daftar V. Pada suhu 30Β°C.
πΈπΈ πππππππππππππ π π‘π‘ 15,5 + 15,9 + 16
3
= 15,80 π π
πΈπΈ ππππππππππππ = 467,28 + 470,45 + 471,54
3
= 469,76 π π Dengan cara yang sama diperoleh data seperti daftar XI
Daftar XI. Hasil perhitungan waktu rata-rata
No T, Β°C Waktu rata-rata
π‘π‘Μ aquadest, sekon π‘π‘Μ minyak, sekon
1 30 15,80 469,76
2 40 13,78 407,05
3 50 13,07 319,60
4 60 11,57 264,36
5 70 10,83 219,14
2. Menghitung viskositas relatif minyak terhadap aquadest sebagai zat pembanding. Contoh perhitungan diambil data nomor 1 daftar V, daftar XI T = 30Β°C ππππ = 0,915 g/mL ππππππ = 1 g/mL ππππ = 10 mm ππππππ = 6 mm π‘π‘ππππ = 15,80 s π‘π‘ππ = 469,76 s ΞΌ relatif = (0,915). (10)4 .(469,76)
(1). (6)4 .(15,80)
= 209,9094
Dengan cara yang sama, diperoleh data pada daftar XII
Daftar XII. Hasil perhitungan viskositas relatif
No Suhu, C
p minyak,
g/mL
p aquadest,
g/ml
t minyak, s
t aquadest,
s Β΅ relatif
1 30 0,915
1 469,76 15,80 209,9094
2 40 0,905
1 407,05 13,78 206,2230
3 50 0,89
1 319,60 13,07 167,9682
4 60 0,887
1 264,36 11,57 156,4250
5 70 0,882
1 219,14 10,83 137,6628
3. Membaca Nomograph
Gambar 4. Nomograph untuk viskositas standar aquadest
4. Menentukan viskositas dinamik minyak. Rumus = ΞΌ ππππππππππππππ = ΞΌ πππππππππ‘π‘ππππ . ΞΌ π π π‘π‘ππππππππππ (πππππππππππππ π π‘π‘). . . (31) Contoh perhitungan dari data nomor 1 daftar XII ΞΌ relatif = 209,9094 ΞΌ standar = 0,8500 Cp ΞΌ dinamik = (209,9094) . (0,8500) = 177,9681448 Cp Dengan cara yang sama maka diperoleh data pada daftar XII.
Daftar XIII. Data perhitungan ΞΌ dinamik minyak
No Suhu, C ΞΌ relatif ΞΌ aquadest,
Cp ΞΌ dinamik,
Cp
1 30 209,9094 0,85 178,4230
2 40 206,2230 0,72 148,4806
3 50 167,9682 0,6 100,7809
4 60 156,4250 0,5 78,2125
5 70 137,6628 0,43 59,1950
5. Pembuatan Tabel hubungan suhu terhadap viskositas.
Pengaruh suhu terhadap viskositas dapat dinyatakan dalam persamaan.
Daftar XIV. Data untuk perhitungan dengan metode linear
No T, Β°K ππ = 1
πποΏ½ ππ2 ππ ππππππππππππππ ππ= ln ππ x y
1 303 0,0032949 0,000010856 178,423 5,1842 0,0171
2 313 0,0031898 0,000010175 148,4806 5,0005 0,0160
3 323 0,0030912 0,0000095556 100,7809 4,6129 0,0143
4 333 0,0030030 0,0000090180 78,2125 4,3594 0,0131
5 343 0,0029155 0,0000085001 59,195 4,0808 0,0119
Ξ£ 1615 0,015494 0,000048105 565,092 23,2378 00723
ππ = 0,015494 . 23,2378 β 5 .0,0723
0,00024 β 5 . 0,000048105
= 2938,8994
ππ = 23,2378 β 2938,8994 . 0,015494
5 = β4,4595
a = A β A = 2938,8994 b= ln B β B = ππππ = ππβ4,4595 = 0,01157 Diperoleh persamaan eksponensial y = b + ax
ln ππ = β4,4595 + 2938,8994
ππ
Contoh perhitungan diambil dari data nomor 1 daftar XIV. persamaan ln ππ = β4,4595 + 2938,8994
303
ln ππ = 5,2398
Kesalahan relatif
πΎπΎ. ππ. = οΏ½5,1842β5,2398
5,2398οΏ½ Γ 100%
= 1,06%
Dengan cara yang sama diperoleh data pada daftar XV.
No T, Β°K 1πποΏ½ ln ΞΌ
persamaan ln ΞΌ
percobaan Kesalahan relatif, %
1 303 3,2949E-03 5,2398 5,1842 1,06
2 313 3,1898E-03 4,9300 5,0005 1,43
3 323 3,0912E-03 4,6393 4,6129 0,57
4 333 3,0030E-03 4,3660 4,3594 0,15
5 343 2,9155E-03 4,1087 4,0808 0,68
Ξ£ 1615 3,89
Kesalahan relatif rata-rata = 3,89%5
= 0,78%
Persamaan ΞΌ ππ = 0,01157 . ππ2938,8994 ππβ Contoh perhitungan diambil data nomor 1 tabel XV ππ = 0,0076641 . ππ2938,8994 303β = 166,4377 πΆπΆππ Kesalahan relatif= οΏ½ππ ππππππππππππππππππ β ππ πππππππ π ππππππππππ
ππ πππππππ π πππππππππποΏ½ Γ 100%
= οΏ½166,4377β 177,9681166,4377
οΏ½ Γ 100% = 6,9278% Dengan cara yang sama diperoleh data seperti pada daftar XVI.
Daftar XVI. Data perhitungan kesalahan relatif
No T, Β°K
1πποΏ½ ΞΌ
persamaan ΞΌ
percobaan Kesalahan relatif, %
1 303 0,0032949 188,670 178,423 5,43
2 313 0,0031898 138,395 148,4806 7,29
3 323 0,0030912 103,484 100,7809 2,61
4 333 0,0030030 78,743 78,2125 0,67
5 343 0,0029155 60,879 59,195 2,77
18,77 Kesalahan relatif rata-rata = π΄π΄ πππππ π ππππππ βππππ πππππππππ‘π‘ππππ
ππ
= 18,775
= 3,75%