Kapilaritas – Pengertian, Rumus, Contoh

Suatu pipa yang berlubang kecil disebut sebagai pipa kapiler. Pipa yang lubangnya bergaris tengah kurang dari 1 mm sudah dapat dianggap sebagai pipa kapiler. Apa yang terjadi jika pipa kapiler dimasukkan ke dalam zat cair? Untuk itu perhatikan gambar 7.8 berikut.

Gambar 7.8 (a) : Pipa kapiler dimasukkan ke dalam air, ternyata permukaan air di dalam pipa kapiler lebih tinggi dari permukaan air di luar pipa kapiler. Hal tersebut disebabkan adhesi air dengan kaca lebih besar dibandingkan dengan kohesi antarmolekul air.
Gambar 7.8 (b) : Pipa kapiler dimasukkan ke dalam raksa, ternyata permukaan raksa dalam pipa kapiler lebih rendah dari permukaan raksa di luar pipa kapiler. Hal tersebut disebabkan kohesi raksa lebih besar dibanding adhesi raksa dengan kaca.

Gejala naik turunnya permukaan zat cair dalam pipa kapiler (pembuluh sempit) disebut kapilaritas. Dari gejala kapilaritas tersebut diperoleh:

a. Jika adhesi > kohesi, maka:
1) sudut kontak (θ) < 90 derajat;
2) bentuk permukaan zat cair dalam pipa kapiler cekung (miniskus cekung);
3) zat cair dikatakan membasahi pipa kapiler;

4) ketinggian permukaan zat cair dalam beberapa pipa kapiler yang berhubungan sebagai berikut.

b. Jika kohesi > adhesi, maka:
1) sudut kontak (θ) > 90 derajat;
2) bentuk permukaan zat cair dalam pipa kapiler cembung (minikus cembung);
3) zat cair dikatakan tidak membasahi pipa kapiler;
4) ketinggian permukaan zat cair dalam beberapa pipa kapiler yang berhubungan sebagai berikut.

Perhatikan gambar 7.11 di samping. Misalnya sebuah pipa kapiler dengan jari-jari r dimasukkan dalam zat cair sehingga permukaan zat cair dalam pipa kapiler naik setinggi y dengan sudut kontak θ. Permukaan zat cair dalam pipa kapiler menyentuh dinding pipa sepanjang keliling lingkaran sebesar 2π r.

Pada setiap satuan panjang permukaan zat cair tersebut bekerja tegangan permukaan τ yang arahnya ke atas. Jika tegangan permukaan diuraikan menjadi komponen mendatar dan vertikal diperoleh: komponen mendatar sebesar τ sin θ yang saling meniadakan dan komponen vertikal τ cos θ yang masih berpengaruh. Dengan demikian pada seluruh keliling permukaan zat cair bekerja gaya tegangan permukaan zat cair (F) sebesar: F = 2π.r. τ.cos θ.

Gaya sebesar F inilah yang mengangkat zat cair setinggi y. Dalam keadaan setimbang gaya F ini diimbangi oleh berat zat cair yang terangkat setinggi y tersebut, sehingga diperoleh:
F = W

Y = perbedaan tinggi permukaan zat cair di dalam dan di luar pipa kapiler (m)
τ = tegangan permukaan (N/m) g = percepatan gravitasi (m/s^2)
θ = sudut kontak r = jari-jari penampang pipa kapiler (m)
ρ = massa jenis zat cair (kg/m^3)

Penjelasan Materi Lainnya

Bakteri anaerob obligat – Lingkungan, Respirasi, Contoh

Bakteri anaerob obligat tidak memerlukan oksigen bebas untuk melangsungkan proses respirasi. Bakteri ini hanya dapat tumbuh di tempat yang tidak mengandung oksigen bebas. Untuk respirasinya, bakteri jenis ini mempunyai enzim tertentu yang spesifik gu...

Pengertian Bakteri aerob obligat – Lingkungan, Contoh

Bakteri aerob obligat memerlukan oksigen bebas dalam proses respirasi. Bakteri ini hanya dapat tumbuh di tempat yang cukup tersedia oksigen. Oksigen diperlukan untuk memecah bahan organik (zat makanan) sehingga diperoleh energi. Bakteri jenis ini men...

Bakteri Kemoautotrof – Makanan, Lingkungan

Bakteri kemoautotrof menggunakan energi kimia dari oksidasi molekul organik untuk menyusun makanannya. Molekul organik yang dapat digunakan oleh bakteri  kemoautotrof adalah senyawa nitrogen, belerang, dan besi, atau dari oksidasi gas hidrog...

Bakteri Fotoautotrof – Sintesis, Contoh

Bakteri fotoautotrof menggunakan energi cahaya untuk mensintesis senyawa organik yang diperlukan melalui proses fotosintesis. Bakteri ini mempunyai klorofil yang disebut bakterioklorofil. Contohnya adalah bakteri sulfur hijau, bakteri sulfur ungu, da...

Bakteri Autotrof – Pembagian, Makanan

Bakteri autotrof dapat menggunakan karbon anorganik atau karbon dioksida bebas (CO2) sebagai sumber karbon. Bakteri jenis ini dapat membuat senyawa organik dari zat-zat anorganik, jadi dapat menyusun makanan sendiri. Berdasarkan sumber energi yang ...

Blogger Widget

---

---