Laporan Praktikum Fisika : Kapilaritas

LEMBARAN PENGESAHAN

LAPORAN FISIKA DASAR SLTA

Nama              : Muhammad Sainudin Noor

Kelas               : XI IPA²                                                

Judul              : Kapilaritas  ( Eksperimen Terhadap Tisu dan Kertas HVS )

	Guru Mata Pelajaran EVI SUSANTI, S.Pd
NIP :  19751009 200212 2 005

Asisten I ANIKA RAHMI, F.S.Pd		Asisten II MUHAMMAD ARIPIN, C.S.Pd
NIM : 1105035097			NIM : 1105025073

PERCOBAAN VI

KAPILARITAS

A.     TUJUAN

1.      untuk mempelajari konsep kapilaritas dan penerapannya dalam kehidupan.

B.      DASAR TEORI

peristiwa naik atau turunnya permukaan zat cair pada pipa kapiler, seperti yang diperlihatkan pada Gambar 1.0  Pada gambar tersebut, diameter dalam pipa kapiler dari kiri ke kanan semakin kecil. Semakin kecil diameter dalam pipa kapiler, kenaikan permukaan air di dalam pipa kapiler akan semakin tinggi. (Setya Nurachmandani, 2009)[1]

Gambar 1.0 Tabung pipa kapiler

Permukaan zat cair yang membasahi dinding, misalnya air, akan naik. Adapun yang tidak membasahi dinding, seperti raksa, akan turun. Dalam kehidupan sehari-hari, contoh-contoh gejala kapiler adalah sebagai berikut : Minyak tanah naik melalui sumbu lampu minyak tanah atau sumbu kompor, dinding rumah basah pada musim hujan, air tanah naik melalui pembuluh kayu. Peristiwa air membasahi dinding, atau raksa tidak membasahi dinding dapat dijelaskan dengan memperhatikan gaya tarik-menarik antar partikel. Gaya tarik-menarik antar partikel sejenis disebut kohesi, sedangkan gaya tarik menarik antar partikel tidak sejenis disebut adhesi. (Supliyadi dkk, 2006)[2]

Air membasahi dinding kaca karena adanya gaya kohesi antar partikel air yang lebih kecil dari pada gaya adhesi antara partikel air dan partikel dinding kaca. Sedangkan, raksa memiliki gaya kohesi lebih besar dari pada gaya adhesinya dengan dinding kaca sehingga tidak membasahi dinding kaca. Gaya adhesi air yang lebih besar dari kohesinya menyebabkan permukaan air berbentuk meniskus cekung, sedangkan gaya kohesi raksa lebih besar dari gaya adhesinya sehingga menyebabkan permukaan raksa berbentuk meniskus cembung. Jika zat cair dimasukkan ke dalam suatu pipa kapiler, permukaan zat cair tersebut akan melengkung. Permukaan melengkung zat cair di dalam pipa disebut meniskus.

 

                Fluida naik jika θ < 90°                                                      Fluida  turun jika θ > 90°.

Gambar 2.0 Memperlihatkan gaya tegangan permukaan cairan di dalam pipa kapiler.

Bentuk permukaan cairan di dalam pipa kapiler bergantung pada sudut kontak (θ ) cairan tersebut. Permukaan cairan akan naik jika θ < 90° dan turun jika θ > 90°. Naik atau turunnya permukaan zat cair dapat ditentukan dengan persamaan berikut :

ρ π r2hg = γ 2π r cosθ

Keterangan:

h : kenaikan/penurunan zat cair dalam pipa (m)

γ: tegangan permukaan N/m

θ : sudut kontak (derajat)

ρ: massa jenis zat cair (hg/m3)

r : jari-jari pipa (m)

Jika suatu zat cair membasahi dinding pipa, sudut kontaknya kurang dari 90° dan zat cair itu naik hingga mencapai tinggi kesetimbangan. Zat pencemar yang ditambahkan pada zat cair akan mengubah sudut kontak itu, misalnya detergent mengubah sudut kontak yang besarnya lebih dari 90° menjadi lebih kecil dari 90°. Sebaliknya, zat-zat yang membuat kain tahan air (waterproof) menyebabkan sudut kontak air dengan kain menjadi lebih besar dari 90°. (Supliyadi, 2006)[3]

Gambar 3.0 Efek bertambah kecilnya sudut kontak yang ditimbulkan suatu zat pencemar.

C.    ALAT DAN BAHAN

a.        Alat yang dibutuhkan:

1.      Gunting                 : 1 buah

2.      Gelas Ukur            : 2 buah

3.      Sendok                  : 1 buah

b.      Bahan yang dibutuhkan:
1.  Kertas Tisue                      : 1 lembar
2.  Kertas HVS                      : 1 lembar
3.  Air                                     : 200 ml
4 . 2  Pewarna Makanan         :  merah dan hijau

D.  PROSEDUR KERJA

1.     Disiapkan kertas Tisu dan kertas HVS sebanyak satu lembar

2.    Diaduk satu persatu pewarna makanan kedalam gelas yang sudah terisi air.

3.    Dicelupkan secara bersamaan yaitu satu lembar dari kertas Tisu dan satu lembar dari kertas HVS.

4.    Amati

E.   HASIL PENGAMATAN

       Setelah diamati dapat disajikan seperti tabel.01  dibawah ini:

Proses	Hasil Pengamatan
1.      Saat air di dalam gelas di beri pewarna makanan berwarna merah. 2.      saat air di dalam gelas di beri pewarna hijau, 3.      Saat selembar tisu dan kertas HVS  di masukan ke dalam air yang telah di campur dengan pewarna.	1.      air berubah warna menjadi warna merah. 2.      air berubah warna menjadi warna hijau. 3.      Kertas Tisu lebih cepat menyerap dari pada kertas HVS.

1.      Sebuah pipa kapiler yang berdiameter 0,6 mm dimasukkan secara tegak lurus ke dalam sebuah bejana yang berisi air raksa (ρ = 13.600 kg/m³). Sudut kontak raksa dengan dinding pipa adalah 140^o. Bila tegangan permukaan raksa adalah 0,06 N/m, maka berapa penurunan raksa dalam pipa kapiler tersebut? ( g = 9,8 m/s²), ( r = 3 x 10^-4 m) ?

Jawaban :
diketahui
d = 0,6 mm = 6 x 10^-4 m
r = 3 x 10^-4 m
γ = 0,06 N/m
ρ (raksa) = 13.600 kg/m³
g = 9,8 m/s²
θ = 140^o
ditanyakan penurunan permukaan raksa di pipa kapiler (h)
penyelesaian

h =

h=
h=-0,0015 mm

2.       Suatu tabung berdiameter 0,4 cm jika dimasukkan secara vertikal ke dalam air, sudut kontaknya 60°. Jika tegangan permukaan air 0,5 N/m dan g = 10 m/s², tentukanlah kenaikan air pada tabung.

Ditanya h = ?

Jawab

Diketahui: d tabung = 0,4 cm, θ = 60°, γ = 0,5 N/m, dan g = 10 m/s².

h =

h = 0,025m

3.      Sebuah pipa kapiler yang berjari-jari 0,5 m dimasukkan secara tegak lurus ke dalam sebuah bejana yang berisi air raksa (ρ = 13.600 kg/m³). Sudut kontak raksa dengan dinding pipa adalah 130^o. Bila tegangan permukaan raksa adalah 0,49 N/m, maka berapa penurunan/kenaikkan raksa dalam pipa kapiler tersebut? ( g = 10 m/s²),

Ditanya :penurunan/Ketinggian air h adalah:

 

Dihetahui  :

r = 0,5 m = 5 x 10^-1
γ = 0,49 N/m
ρ (raksa) = 13.600 kg/m³
g = 10 m/s²
θ = 130^o
ditanyakan penurunan/kenaikkan permukaan raksa di pipa kapiler (h)
penyelesaian

h =

h=
h=0,0000092 mm

4.       Tegangan permukaan air raksa adalah 0,465 N/m. Sudut kontak air raksa dengan pipa kapiler berjari-jari 2,5 mm pada mangkuk sebesar 150°. Berapa ketinggian air raksa relatif terhadap permukaan air raksa dalam mangkuk?

Penyelesaian :

Diketahui :

r = 2,5 mm, γ = 0,465 N/m, θ = 150,

Jawab :

 

5.      Sebutkan Contoh kapilaritas dalam kehidupan sehari-hari !

Jawaban :

Contoh peristiwa kapilaritas dalam kehidupan sehari-hari:

1. Naiknya minyak tanah pada sumbu kompor sehingga kompor dapat menyala,
2. Naiknya minyak tanah pada sumbu lampu tempel sehingga lampu itu menyala,
3. Naiknya air pada musim hujan sehingga dinding rumah basah,
4. Naiknya air tanah melalui akar dengan pembuluh-pembuluh tumbuhan,
5. Air menggenang dapat diserap dengan kain pel, spons, atau kertas isap.

F. PEMBAHASAN

Disajikan tabel.01. Tabel pengamatan

Proses	Hasil Pengamatan
Saat selembar tisu dan kertas HVS  di masukan ke dalam air yang telah di campur dengan pewarna	Kertas Tisu lebih cepat menyerap dari pada kertas HVS

Berdasarkan tabel diatas setelah dicelupkan kertas yang secara bersamaan terlihat perbedaan diantara keduanya. Kertas Tisu ternyata lebih cepat menyerap dari pada lembaran yang terbuat dari kertas HVS. Hal ini dikarenakan pori-pori atau celah-celah dari kertas Tisu  lebih besar dari pada celah-celah atau pori-pori dari kertas HVS sehingga peristiwa kapilaritas yang terjadi lebih cepat.

Hal ini disebabkan dua jenis fungsi  kertas yang berbeda. Kertas Tisu dibuat untuk menyerap cairan, sedangkan kertas HVS dibuat untuk kertas cetak, kertas tulis.

Gambar 4.0 Peristiwa Kapilaritas

                                                                                                                  

HVS

Tisu

 

G.  KESIMPULAN

1.      Kapilaritas adalah peristiwa naik/turunnya zat cair melalui celah-celah.

2.      Semakin besar celah atau pori benda yang dialirinya maka semakin cepat pula peristiwa kapilaritas yang terjadi.

3.      semakin kecil celah atau pori benda yang dialirinya maka semakin lambat kapilaritas yang terjadi.

4.      Kertas HVS lebih lama menyerap cairan.

5.      Kertas tisu lebih cepat menyerap cairan.

H.  SARAN

Penggunaan Labotarium IPA sangat diperlukan dalam melakukan percobaan, sehingga siswa mudah dalam melakukan percobaan. Alat-alat dan bahan-bahan untuk percobaan sangat diperlukan. Sehingga pihak sekolah harus mampu menyediakan alat-alat dan bahan-bahan agar lengkap.

DAFTAR PUSTAKA

Nurachmandani, Setya. 2009. Fisika 2 Untuk SMA/MA Kelas XI . Jakarta

                     :Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional

Supliyadi, dkk. 2006. Fisika 2 Untuk SMA/MA Kelas XI. Bandung : Acarya Media Utama.

id.answers.yahoo.com 

www.budisma.web.id/pengertian-kapilaritas/

id.wikipedia.org/wiki/Kertas‎

---

[1] Setya Nurachmandani, Fisika 2 Untuk SMA/MA Kelas XI (Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional, 2009), 210

[2]Supliyadi dkk, Fisika 2 Untuk SMA/MA Kelas XI (Bandung: ACARYA MEDIA UTAMA, 2006), 179

[3]Supliyadi dkk, Fisika 2 Untuk SMA/MA Kelas XI (Bandung: ACARYA MEDIA UTAMA, 2006), 180