pengukuran nilai viskositas gliserin dengan ...nilai viskositas ditentukan dari koefisien perubahan...
Post on 28-Oct-2020
12 Views
Preview:
TRANSCRIPT
i
PENGUKURAN NILAI VISKOSITAS GLISERIN DENGAN
BERBAGAI KONSENTRASI MENGGUNAKAN ANALISIS
VIDEO PADA LOGGER PRO
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoeh Gelar Sarjana Pendidikan
Program Studi Pendidikan Fisika
Oleh :
Felisia Arum Ratriyantari
NIM : 131424017
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU
PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2018
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
i
PENGUKURAN NILAI VISKOSITAS GLISERIN DENGAN
BERBAGAI KONSENTRASI MENGGUNAKAN ANALISIS
VIDEO PADA LOGGER PRO
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoeh Gelar Sarjana Pendidikan
Program Studi Pendidikan Fisika
Oleh :
Felisia Arum Ratriyantari
NIM : 131424017
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU
PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2018
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iv
HALAMAN PERSEMBAHAN
Dipersembahkan untuk kedua orangtuaku,
Yohanes Jaka Haryanta and Theresia Sulistyorini
dan Adikku terkasih,
Marcelino Nugrahanto Aryo Wiwoho
Teman-teman seperjuangan Pendidikan Fisika angkatan 2013
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
v
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis ini tidak
memuat karya atau bagian karya orang lain kecuali yang telah disebutkan dalam
kutipan dan daftar pustaka sebagaimana layaknya karya ilmiah.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vi
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI
KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma :
Nama : Felisia Arum Ratriyantari
NIM : 131424017
Demi pengembangan imu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan
Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :
PENGUKURAN NILAI VISKOSITAS GLISERIN DENGAN
BERBAGAI KONSENTRASI MENGGUNAKAN ANALISIS
VIDEO PADA LOGGER PRO
Dengan demikian saya memberikan kepada perpustakaan hak untuk menyimpan,
mengalihkn dalam bentuk media lain, megolahnya dalam bentuk pangkalan data,
mendistribusikannya secara terbatas dan mempublikasikannya di internet atau
media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya
maupun memberikan royalty kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya
sebagai penulis.
Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.
Dibuat di Yogyakarta
Pada tanggal : ___________
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vii
ABSTRAK
PENGUKURAN NILAI VISKOSITAS GLISERIN DENGAN
BERBAGAI KONSENTRASI MENGGUNAKAN ANALISIS
VIDEO PADA LOGGER PRO
Telah dibuat model viskometer kapiler untuk pengukuran nilai viskositas
dengan menggunakan dua tabung yang dihubungkan oleh pipa kapiler. Laju aliran
zat cair melalui pipa kapiler diamati pada perubahan ketinggian zat cair dalam
masing-masing tabung. Peristiwa tersebut direkam menggunakan kamera hingga
mencapai ketinggian setimbang. Rekaman perubahan ketinggian permukaan zat
cair terhadap waktu, dianalisis menggunakan fitur video analyzer pada software
Logger Pro. Nilai viskositas ditentukan dari koefisien perubahan ketinggian
permukaan zat cair, dan karakteristik pipa kapiler serta tabung yang telah
ditetapkan. Nilai viskositas gliserin diukur dengan tingkat kosentrasi yang
berbeda-beda. Sifat penambahan konsentrasi terhadap visositas yang terukur,
berbentuk eksponensial.
Kata kunci : viskositas, laju aliran, video analisis Logger Pro, gliserin
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
viii
ABSTRACT
THE MEASUREMENT COEFFICIENT VISCOSITY OF
GLYSERINE WITH VARIOUS CONCENTRATIONS USING
VIDEO ANALYSIS ON LOGGER PRO
Capillary viscometer model has been developed for measuring coefficient of
viscosity using two tubes that connected by a capillary pipe. The flow rate of the
liquid through the capillary pipe is observed by the differences height of the liquid
in the both tubes. This event is recorded using a camera until reaches the
equilibrium height. Data recording the difference height of the liquid to time is
analyzed by video analysis on Logger Pro. Coefficient viscosity is determined
from the coefficient of difference height of the liquid, the characteristic of
capillary pipe and tube that used. Coefficient viscosity of glyserine is measured by
the various consentration. The properties of the increasment concentrate by the
value of viscosity are exponentially.
Key words : viscosity, flow rate, analysis video on Logger Pro, glycerine
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ix
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, yang telah melimpahkan
berkat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang
berjudul PENGUKURAN NILAI VISKOSITAS GLISERIN DENGAN
BERBAGAI KONSENTRASI MENGGUNAKAN ANALISIS VIDEO
LOGGER PRO ini dengan baik. Penelitian dan karya tulis ini merupakan salah
satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana dari Program Studi Pendidikan Fisika
Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Penyusunan skripsi ini merupakan suatu hasil usaha penulis yang tidak
lepas dari peranan dan dukungan oleh beberapa pihak. Oleh karena itu, penulis
mengucapkan terima kasih kepada:
1. Dr. Ignatius Edi Santosa, M.S., selaku kepala Program Studi Pendidikan
Fisika dan dosen pembimbing skripsi yang dengan sangat sabar membimbing
dan mengarahkan penulis selama persiapan penelitian, pelaksanaan
penelitian, hingga saat penyusunan penulisan terkait penelitian tugas akhir.
2. Drs. Tarsisius Sarkim, M.Ed, Ph.D., selaku dosen pembimbing akademik
yang selalu memberi motivasi dan memantau perkembangan akademik
penulis selama menjalani studi di Prodi Pendidika Fisika.
3. Bapak Petrus Ngadiono, selaku laboran di Laboratorium Program Studi
Pendidikan Fisika yang selalu membantu menyediakan fasilitas laboratorium
serta memberi inspirasi mengenai topik eksperiment saat melakukan
penelitian.
4. Seluruh dosen Program Studi Pendidikan Fisika yang telah memberikan
ilmunya kepada penulis selama menjalani studi di Universitas Sanata
Dharma.
5. Orangtuaku tercinta, Yohanes Jaka Haryanta dan Theresia Sulistyorini yang
selau memberi semangat secara moral serta segala fasilitas yang mendukung
penulis selama proses studi hingga menyelesaikan tugas akhir ini.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
x
6. Adikku tersayang, Marcelino Nugrahanto Aryo Wiwoho yang selalu
mendukung, menyemangati, serta menghibur penulis dalam menyelesaikan
tugas akhir.
7. Alfonsius Bagus Dwi Heryanto yang selalu memberikan perhatiannya kepada
penulis dan memberi penghiburan selama menyelesaian tugas akhir ini.
8. Yosphine Novita A, Antonius Dian P, Maria Tefa, Antonius Hendi R, dan
Septiana Ganeshi, rekan-rekan sebimbingan yang selalu bersedia diajak
berdiskusi dan berbagi pengalaman ketika menghadapi kesulitan terkait
materi yang digunakan pada tugas akhir ini.
9. Sahabat-sahabatku, Monika Mentari A, Ivonny Yulina, Mariana Stevani P,
Hanni Natalie, Cicilia Kumara yang selalu menyemangati satu sama lain
meskipun jarak yang jauh. Serta Dian Putri H, Maria Astri P, Hana Viviana,
yang selalu memberi penghiburan serta selalu mengingatkan penulis untuk
tetap fokus menjalani studi.
10. Seluruh teman-teman Pendidikan Fisika angkatan 2013 yang telah
berdinamika bersama penulis selama menuntut ilmu di Universitas Sanata
Dharma. Serta seluruh personal yang secara tidak langsung terlibat dalam
kelancaran penulis menyelesaikan tugas akhir.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa skripsi ini masih jauh dari
kesempurnaan, karenanya saran dan kritik yang bersifat membangun dari para
pembaca sangat penulis harapkan untuk menyempurnakan skripsi ini. Semoga
skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membaca.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL................................................................................................ i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ..................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN................................................................................ iii
HALAMAN PERSEMBAHAN............................................................................. iv
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA.................................................................. v
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBIKASI KARYA ILMIAH KARYA
ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ............................................... vi
ABSTRAK ............................................................................................................ vii
ABSTRACT ............................................................................................................ viii
KATA PENGANTAR............................................................................................ ix
DAFTAR ISI .......................................................................................................... xi
DAFTAR TABEL ................................................................................................. xiii
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiv
DAFTAR GRAFIK ............................................................................................... xv
BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1
I.A. Latar Belakang .......................................................................................... 1
I.B. Rumusan masalah...................................................................................... 6
I.C. Batasan Masalah........................................................................................ 6
I.D. Tujuan Penelitian ...................................................................................... 7
I.E. Manfaat Penelitian ..................................................................................... 7
I.F. Sistematika Penulisan ................................................................................ 8
BAB II DASAR TEORI........................................................................................ 10
II.A. Viskositas............................................................................................... 10
II.B. Laju Aliran Zat Cair pada Pipa Silinder ................................................ 10
II.D. Pengenceran Zat Cair ............................................................................ 17
BAB III METODE PENELITIAN........................................................................ 18
III.A. Persiapan Alat dan Bahan..................................................................... 18
III.B. Penyusunan Alat ................................................................................... 19
III.B.1. Pembuatan Viskometer sederhana ..................................................... 19
III.B.2. Setting Alat ........................................................................................ 21
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xii
III.C. Prosedur Eksperimen ........................................................................ 21
III.C.1. Pengukuran Diameter Pipa Kapiler dan Tabung Paralon.............. 21
III.C.2. Pengenceran Gliserin dengan Air.................................................. 24
III.C.3. Pengukuran Massa Jenis Gliserin dengan Berbagai Konsentrasi .. 25
III.C.4. Perekaman Data Perubahan Ketinggian Permukaan Gliserin dalam
Tabung dengan Konsentrasi yang berbeda-beda........................... 25
III.D. Analisis Data.................................................................................... 26
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................................... 33
IV.A. Hasil ................................................................................................. 33
IV.A.1. Pengukuran Karakteristik Zat Cair yang digunakan ..................... 33
IV.A.2. Pengukuran Karakteristik Pipa Kapiler dan Tabung..................... 37
IV.A.3. Pengukuran Koefisien Perubahan Ketinggian Permukaan Zat Cair
dalam Tabung............................................................................... 39
IV.A.4. Perhitungan nilai viskositas gliserin .............................................. 41
IV.B. Pembahasan ...................................................................................... 45
IV.B.1. Metode Penelitian dan Set Alat..................................................... 45
IV.B.2. Teknik Pengambilan Data ............................................................ 48
IV.B.3. Analisis Data Menggunakan Video Analisis Logger Pro ............ 51
IV.B.4. Hasil Analisis Data ....................................................................... 54
BAB V. PENUTUP .......................................................................................... 59
V.A. Kesimpulan ........................................................................................ 59
V.B. Saran.................................................................................................. 59
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 61
LAMPIRAN...................................................................................................... 62
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1. Perubahan massa gliserin terhadap penambahan volume .................... 36
Tabel 4.2. Pengukuran massa jenis gliserin terhadap konsentrasi yang digunakan
pada suhu ruangan 27 C ....................................................................... 38
Tabel 4.3. Hasil pengukuran diameter, jari-jari, dan panjang terhadap pipa kapiler
dan tabung paralon yang digunakan ..................................................... 40
Tabel 4.4. Hasil pengukuran nilai koefisien perubahan ketinggian permukaan zat
cair (α) terhadap konsentrasi gliserin yang digunakan ......................... 42
Tabel 4.5. Hasil pengukuran koefisien viskositas gliserin terhadap persentase
konsentrasi yang digunakan...................................................................45
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Aliran zat cair yang melalui suatu pipa memiliki tekan pada tiap
ujungnya............................................................................................10
Gambar 2.2. Keadaan awal zat cair dalam satu tabung..........................................11
Gambar 2.3. Zat cair berpindah dari tabung 1 ke tabung 2 karna perubahan
tekanan ..............................................................................................13
Gambar 3.1. Perlengkapan pembuatan viscometer ................................................19
Gambar 3.2. Skematis viskometer yang digunakan ...............................................20
Gambar 3.3 Viskometer yang digunakan ...............................................................21
Gambar 3.4. Setting alat eksperimen .....................................................................21
Gambar 3.5. Fitur Photo Analysis pada menu insert..............................................22
Gambar 3.6. Tampilan Photo Analyzer dan tombol set scale warna merah ..........23
Gambar 3.7. Kotak dialog pada set scale untuk mengatur skala ............................24
Gambar 3.8. Fitur Video analysis ada pada menu insert........................................27
Gambar 3.9. Pemilihan file video yang akan dianalisis .........................................28
Gambar 3.10. Tampilan video analisis dan kotak dialog pengatur skala ...............29
Gambar 3.11. Tombol set origin dan tampilannya.................................................30
Gambar 3.12. Fungsi tombol add point untuk membubuhkan titik data ................31
Gambar 3.13. Kotak dialog New Calculated Column............................................32
Gambar 3.14. Tombol Curve fit .............................................................................33
Gambar 4.1. Pengukuran diameter pipa kapiler oleh photo analyzer ................... 39
Gambar 4.2. Pengukuran diameter tabung oleh photo analyzer ........................... 39
Gambar 4.3. Hasil fiting data pada grafik rekaman data gliserin berkonsentrasi
100%...................................................................................................................... 41
Gambar 4.4. Tampilan lembar kerja Loger Pro pada analisis gambar .................. 53
Gambar 4.5 a.) Tampilan grafik pada hasil video analysis ................................... 54
Gambar 4.5 b.) Tampilan grafik pada hasil photo analysis................................... 55
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xv
DAFTAR GRAFIK
Grafik 4.1. hubungan perubahan massa terhadap penambahan volume pada
gliserin berkonsentrasi 100% ................................................................................ 37
Grafik 4.2. Selisih ketinggian permukaan gliserin pada tabung terhadap waktu
dengan konsentrasi gliserin 100%......................................................................... 41
Grafik 4.3. Hubungan nilai viskositas gliserin terhadap kosentrasinya ................ 45
Grafik L.1. Selisih ketinggian permukaan gliserin pada tabung terhadap waktu
dengan konsentrasi gliserin 0% ............................................................................. 63
Grafik L.2. Selisih ketinggian permukaan gliserin pada tabung terhadap waktu
dengan konsentrasi gliserin 20%........................................................................... 64
Grafik L.3. Selisih ketinggian permukaan gliserin pada tabung terhadap waktu
dengan konsentrasi gliserin 40%........................................................................... 66
Grafik L.4. Selisih ketinggian permukaan gliserin pada tabung terhadap waktu
dengan konsentrasi gliserin 60%........................................................................... 67
Grafik L.5. Selisih ketinggian permukaan gliserin pada tabung terhadap waktu
dengan konsentrasi gliserin 80%........................................................................... 69
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
1
BAB I
Pendahuluan
A. Latar Belakang
Viskositas merupakan gaya gesek antara lapisan-lapisan yang
bersisian pada fluida pada waktu lapisan-lapisan tersebut bergerak satu
melewati yang lainnya. Gesekan dalam fluida, mencegah fluida tersebut
mengalir bebas. Pada zat cair, viskositas disebabkan oleh gaya kohesi
antar molekul [Giancoli, 2001]. Koefisien viskositas ( ) suatu fluida
diukur dengan menggunakan alat ukur yang disebut viskometer. Ada
beberapa model viskometer yang sering digunakan, yaitu : model bola
jatuh, rotasi, dan kapiler. Sedangkan untuk metodenya lebih beragam,
mulai dari yang mudah digunakan hingga yang rumit.
Pada praktikum mekanika di Laboratorium Fisika Universitas Sanata
Dharma Yogyakarta, pengukuran koefisien viskositas diamati dari efek
benda yang dijatuhkan ke dalam zat cair. Sebuah bola yang dijatuhkan ke
dalam oli pada tabung kaca berdiameter ±10 cm dengan tinggi ±80 cm,
dicari kecepatan terminalnya. Kecepatan tersebut ditentukan dengan
mengukur jarak dan waktu yang diperlukan benda selama bergerak
konstan dalam zat cair. Berdasarkan hukum Stokes, koefisien viskositas
ditentukan dari kecepatan terminal benda dalam zat cair. Tetapi pada
praktikum tersebut, waktu mulai terjadinya kecepatan terminal susah untuk
diamati karena teknisnya masih dilakukan secara manual. Sehingga hasil
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2
pengukuran viskositas dengan metode ini rentan mengalami error yang
besar.
Penelitian lain melakukan pengukuran kecepatan terminal dengan
merekam proses jatuhnya bola menggunakan kamera. Video rekaman
tersebut selanjutnya dianalisis menggunakan aplikasi analisis video
Tracker. Metode ini cukup baik untuk mengatasi ketidaktelitian
pengamatan pada praktikum pengukuran viskositas zat cair. Jenis metode
bola jatuh seperti ini masih memiliki kemungkinan error di mana bola
mengalami rotasi dan lintasannya tidak selalu lurus [Marliani, Sri,
Maryam, Muhamad 2015].
Metode yang lain ditinjau berdasarkan pengamatan secara langsung
pada aliran zat cair yang mengalir melalui pipa kapiler. Nilai koefisien
viskositas dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan Poiseuille -
Hagen. Model eksperimen pengukuran viskositas zat cair dengan
menggunakan pipa kapiler sering disebut model viskometer kapiler.
Penelitian pengukuran viskositas zat cair dilakukan dengan
menggunakan dua tabung yang diameternya berbeda, dihubungkan dengan
satu pipa kapiler pada bagian bawah tabung. Perubahan massa zat cair
yang mengalir dari satu tabung ke satu tabung lainnya direkam secara
kontinyu hingga dicapai kesetimbangan massa. Hasil pengamatan berupa
rekaman data hubungan perubahan massa terhadap waktu yang diperlukan
menuju setimbang, yang ditampilkan secara otomatis dalam bentuk grafik.
Nilai viskositas ditentukan dari fitting grafik perubahan massa zat cair
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3
pada masing-masing tabung terhadap waktu yang digunakan menuju
kesetimbangan massa. Zat cair yang digunakan pada percobaan ini yaitu
air, karbon tetraklorida, dan etanol [Rosenberge, Iwan, Alexander, dan
Wei-qing, 1992].
Eksperimen ini dapat dilakukan di Laboratorium Fisika Universitas
Sanata Dharma dengan menggunakan sensor gaya untuk merekam
perubahan massa pada kedua tabung. Pengukuran dapat dilakukan
bergantian setiap kelompok praktikum, karena set alat yang digunakan
khusus dan terbatas. Durasi waktu yang digunakan tergantung jenis zat
cair yang diukur.
Penelitian lain menggunakan dua tabung yang dihubungkan oleh pipa
kapiler pada bagian bawah tabung. Salah satu tabung dibuat kedap udara
dan diberi sensor tekanan yang dihubungkan ke perangkat komputer.
Sedangkan tabung yang satunya sebagai wadah sampel zat cair yang diuji.
Kecepatan aliraan zat cair yang biasanya digunakan untuk menentukan
nilai koefisien viskositas zat cair tersebut, digantikan oleh perubahan
tekanan tiap satu satuan waktu. Data perubahan tekanan direkam selama
zat cair mengalir dari wadah sampel ke wadah kedap udara hingga
berhenti mengalir. Rekaman data tercatat secara otomatis dalam bentuk
grafik hubungan perubahan tekanan pada tabung kedap udara terhadap
waktu pengukuran. Zat cair yang digunakan pada eksperimen ini yaitu
gliserin berkonsentrasi 50% yang merupakan hasil campuran dengan air
[Massalha dan Digilov, 2015].
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4
Penelitian lain melakukan eksperimen pengukuran koefisien viskositas
zat cair menggunakan satu tabung yang dihubungkan dengan pipa kapiler
pada bagian bawah tabung. Perbedaan tekanan pada ketinggian tabung
menyebabkan zat cair dalam tabung mengalir melalui pipa kapiler. Zat cair
yang mengalir dari pipa kapiler ditampung oleh wadah yang digantungkan
pada sensor gaya. Pengukuran viskositas ditentukan oleh penambahan
berat secara kontinyu oleh zat cair yang ditampung pada wadah tersebut
terhadap waktu yang diperlukan oleh zat cair berpindah seluruhnya ke
wadah. Pengukuran tersebut direkam dan diolah dengan software Logger
Pro, sehingga didapatkan grafik kenaikan berat wadah secara
eksponensial. Dengan karakteristik pipa kapiler dan zat cair yang
digunakan, maka nilai viskositas dapat ditentukan dari persamaan grafik
tersebut. Pada eksperimen ini zat cair yang digunakan adalah campuran
gliserin dan air dengan berbagai konsentrasi [Arum dan Edi, 2017].
Penelitian lain menggunakan metode aliran zat cair pada pipa sebagai
model peluruhan bahan radioaktif. Penelitian ini dilakukan tanpa
menggunakan sensor khusus. Peluruhan bahan radioaktif ditunjukkan oleh
peluruhan air dalam tabung. Karena tabung tidak transparan, ketinggian air
dalam tabung diamati dengan bantuan selang bening yang dihubungkan
pada dasar tabung dan diposisikan sejajar dengan tabung. Peluruhan air
dalam tabung diamati dengan direkam menggunkan kamera. Hasil
rekaman dianalisis dengan menggunakan video analysis pada software
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5
Logger Pro. Hal ini cukup mengatasi bagi peneliti yang memiliki
keterbatasan alat, seperti ketiadaan sensor [Novita, 2017].
Selain itu penelitian yang lainnya juga mengadakan eksperiment
dengan menggunakan dua tabung yang dihubungkan oleh pipa kapiler dan
manometer sebagai pengkontrol tekanan. Tujuan eksperimen yang
dilakukan adalah untuk sarana pembelajaran agar murid dapat memahami
konsep. Pipa kapiler divariasi untuk mengetahui variabel yang
mempengaruhi aliran zat cair. Dari eksperimen yang digunakan,
didapatkan hubungan perubahan tekanan terhadap panjang pipa kapiler
yang berbeda-beda. Selain itu diketahui pula hubungan kecepatan aliran
zat cair dengan nilai viskositas zat cair yang berbeda-beda. Pada
eksperimen ini, variabel ∆P, R, L, dan η yang mempengaruhi laju aliran
zat cair telah diketahui nilainya [Dolz et al, 2006].
Dari eksperimen yang telah dijabarkan di atas, pengukuran viskositas
zat cair yang dilakukan menggunakan pipa kapiler. Dengan meninjau dan
mempertimbangkan beberapa eksperimen tersebut, maka akan dilakukan
penelitian pengukuran viskositas zat cair dengan model peluruhan
ketinggian zat cair dalam tabung. Pengukuran viskositas zat cair akan
diamati dengan melihat laju aliran zat cair pada pipa kapiler. Set alat yang
akan digunakan berupa dua tabung paralon yang bagian bawahnya
dihubungkan dengan pipa kapiler. Selang bening dihubungkan pada
masing-masing sisi paralon agar ketinggian permukaan zat cair dalam
tabung dapat dilihat secara langsung. Pepindahan zat cair dari satu tabung
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6
ke satu tabung yang lain melalui pipa kapiler akan diamati menggunakan
rekaman video. Perubahan ketinggian zat cair setiap satu satuan waktu,
akan dianalisis dengan menggunakan fitur video analyzer pada software
Logger Pro untuk mendapatkan nilai viskositas zat cairnya.
Metode ini dipilih karena bahan alat yang mudah ditemui, dan bisa
digunakan di manapun. Gliserin akan digunakan sebagai bahan uji dengan
variasi konsentrasi. Penelitian ini lebih menekanan proses mendapatkan
suatu nilai koefisien viskositas dengan metode ini. Diharapkan dapat
memberi sumbangan sebagai alternatif media pembelajaran, terutama
dalam praktikum pengukuran viskositas zat cair di SMA.
B. Rumusan Masalah
1. Bagaimana cara mengukur viskositas zat cair menggunakan
viskometer kapiler dengan metode perekaman serta analisis video
menggunaan software logger pro?
2. Bagaimana pengaruh perbedaan konsentrasi zat cair yang
digunakan terhadap nilai viskositas yang dihasilkan?
C. Batasan Masalah
1. Jenis zat cair yang digunakan dalam penelitian ini adalah gliserin
dengan konsentrasi yang berbeda-beda. Dilakukan pada suhu
ruangan 27 .
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7
2. Video dianalisis menggunakan video analysis pada software
Logger Pro.
3. Format file video yang digunakan yaitu *.mov dengan frame rate
minimal 25 fps (frame per second).
4. Titik-titik data yang digunakan membentuk lintasan grafik
eksponensial menurun.
D. Tujuan Penelitian
1. Mengukur koefisien viskositas gliserin dengan konsentrasi yang
berbeda-beda menggunakan video analysis Logger Pro.
2. Menunjukan pengaruh perbedaan konsentrasi zat cair yang
digunakan terhadap nilai viskositas yang dihasilkan.
E. Manfaat Penelitian
I. Bagi Peneliti
1. Menambah kreativitas bereksperimen dalam menentukan metode
lain dengan satu nilai tujuan yang sama.
2. Mengetahui kegunaan rekaman video untuk memperoleh data
penelitian secara digital dan lebih presisi.
3. Menambah kemampuan dalam mengoperasikan software Logger Pro
menggunakan fitur photo analysis dan video analysis untuk
menganalisis data dalam bentuk, grafik, gambar, maupun video.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8
II. Bagi Pembaca
1. Mengetahui lebih banyak metode pengukuran nilai viskositas suatu
zat cair.
2. Mengetahui cara mengubah data rekaman video menjadi bentuk
grafik posisi suatu benda terhadap waktu.
3. Mengetahui cara menganalisis gambar maupun video menggunakan
software Logger Pro.
III. Bagi Pembelajaran Fisika
1. Memberikan referensi metode alternatif pengukuran viskositas zat
cair.
2. Sebagai salah satu model praktikum pengukuran viskositas zat cair
yang dapat diterapkan ditingkatan Sekolah Menengah Atas.
F. Sistematika
1. BAB I Pendahuluan
BAB I ini menguraikan mengenai latar belakang masalah, rumusan
masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian,
dan sistematika penulisan.
2. BAB II Dasar Teori
BAB II menujukkan teori-teori yang digunakan pada penelitian ini.
Dalam penelitian ini, teori yang mendukung yaitu : Viskositas,
Hukum Poiseuille-Hagen, Hukum Hidrostatistika, Teknik
Pengenceran.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9
3. BAB III Metodologi Penelitian
BAB III ini menginformasikan mengenai alat dan bahan yang
digunakan selama penelitian. Selain itu juga menjelaskan mengenai
prosedur penelitian dan bagaimana cara menganalisa data yang
telah didapatkan.
4. BAB IV Hasil dan Analisa
BAB IV menyajikan seluruh data yang telah didapat serta
membahas hasil analisa data berdasarkan teori yang digunakan.
5. BAB V Penutup
BAB V berisi kesimpulan dan saran untuk perkembangan
penelitian selanjutnya.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10
2r
BAB II
Dasar Teori
A. Viskositas
Viskositas merupakan gaya gesekan antara lapisan-lapisan yang bersisian
pada fluida saat lapisan-lapisan tersebut bergerak satu melewati yang lainnya.
Pada zat cair, penyebab utama viskositas karena adanya gaya kohesi antar
molekul. Setiap zat cair memiliki nilai viskositas yang berbeda-beda.
Konsentrasi dan temperatur suatu zat cair juga mempengaruhi besarnya
viskositas. Semakin kental zat cair, viskositas juga semakin besar. Besarnya
viskositas atau disebut juga koefisien viskositas disimbolkan dengan . Satuan
SI untuk adalah N.s/m2 = Pa.s [Giancoli, 2001]
B. Laju Aliran Zat Cair pada Pipa Kapiler
Laju aliran zat cair yang mengalir melalui satu pipa kapiler bergantung
pada perbedaan tekanan disetiap ujung pipa ( P), panjang pipa yang dilalui zat
cair (L), jari-jari pipa yang dilalui zat cair (r), dan koefisien viskositas zat cair
tersebut ( ). Selisih tekanan pada titik A dan tekanan pada titik B ditunjukkan
gambar 2.1.
Gambar 2.1. Aliran zat cair yang melalui suatu pipa yang memiliki tekan pada tiap ujungnya
B A Aliran zat cair
L
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11
Laju aliran zat cair (Q) dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan
Poiseuille, yaitu :
( )
(2.1)
dengan perbedaan tekanan dituliskan sebagai berikut :
∆P = PA – PB (2.2)
Dua tabung dengan diameter dan tinggi yang sama, dihubungkan oleh pipa
kapiler pada bagian bawah tabung. Pada masing-masing tabung, bagian alasnya
tertutup dan bagian atas dibiarkan terbuka. Ketika tabung 1 diisi zat cair, zat
cair tersebut tidak langsung cepat berpindah menuju ke tabung 2. Zat cair
memenuhi tabung 1 sesaat sebelum mengalir ke tabung 2. Peristiwa ini
diilustrasikan pada gambar 2.2.
Gambar 2.2. Keadaan awal zat cair dalam satu tabung
∆h0
2R
2r A
L
pipa kapiler
tabung
R1=R2
1 2
P0
B
P0
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12
Tekanan pada titik A (PA), pada ujung pipa kapiler dalam tabung 1 yang
berisi zat cair dengan kedalaman ∆h0 dari permukaan zat cair, sama dengan
tekanan hidrostatik ditambah tekanan atmosfer (P0). Besarnya tekanan zat cair
pada titik A dapat dihitung mengikuti persamaan hidrostatik sebagai berikut :
(2.3)
dengan ρ merupakan massa jenis zat cair, dan ∆h0 adalah kedalaman zat cair
yang diukur dari permukaan zat cair hingga ujung pipa dalam tabung atau
merupakan ketinggian awal zat cair pada tabung 1.
Sedangkan tekanan pada titik B, pada ujung pipa kapiler dalam tabung 2,
sama dengan tekanan atmosfer (P0), dapat dituliskan pada persamaan berikut :
(2.4)
Zat cair dapat mengalir dari tabung 1 ke tabung 2 disebabkan adanya
perbedaan tekanan pada kedua ujung pipa kapiler di titik A dan titik B yang
ditunjukkan pada gambar 2.3. Di mana perbedaan tekanan tersebut sama
dengan perbedaan tekanan hidrosatik pada kedua tabung, ditunjukkan pada
persamaan berikut :
(2.5)
dengan ∆h merupakan selisih ketinggian permukaan zat cair pada tabung 1 dan
tabung 2 setiap waktu.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13
Gambar 2.3. Zat cair berpindah dari tabung 1 ke tabung 2 karna perubahan tekanan
Gambar 2.3 di atas, ∆h0 merupakan selisih ketinggian permukaan zat cair
di kedua tabung pada keadaan awal. Penurunan ketinggian zat cair pada
tabung 1 (∆h1) besarnya sama dengan kenaikan zat cair pada tabung 2 (∆h2).
Keadaan ∆h pada gambar 2.3 ditunjukkan oleh selisih ketinggian permukaan
zat cair di kedua tabung pada keadaan awal dikurangi jumlah dari penurunan
ketinggian permukaaan zat cair pada tabung 1 dan tabung 2. Ketinggian
permukaan zat cair pada tabung 1 dan tabung 2 berubah secara kontinyu tiap
satu satuan waktu. Sehingga ∆h pada persamaan 2.5 secara kontinyu dapat
dituliskan sebagai berikut :
( ) (2.6)
∆h0
2r A
tabung
pipa kapiler
L 2 1
B
∆h
∆h1
∆h2=∆h1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14
Jika persamaan 2.6. disubstitusikan ke persamaan 2.5., maka perbedaan
tekanan berdasarkan selisih perubahan ketinggian pada kedua tabung, dapat
dituliskan sebagai berikut :
( ) (2.7)
Perbedaan tekanan pada titik A dan titik B menyebabkan zat cair dalam
tabung 1 mengalir menuju tabung 2 melalui pipa kapiler. Laju aliran zat cair
(Q) pada kedua tabung sama dengan laju aliran zat cair yang melalui pipa
kapiler. Penurunan volume zat cair pada tabung 1 sama dengan kenaikan
volume zat cair pada tabung 2. Sehingga laju aliran zat cair pada masing-
masing tabung adalah sama. Laju perubahan ketinggian zat cair pada kedua
tabung ditentukan berdasarkan perubahan volume tiap satu satuan waktu,
seperti pada persamaan 2.8. :
(2.8)
Karena kedua tabung memiliki diameter dan panjang yang sama, sehingga
laju aliran zat cair pada kedua tabung dapat dituliskan pada persamaan 2.9. :
( )
(2.9)
dengan A adalah luas penampang tabung. Sedangkan ∆h1 adalah perubahan
ketinggian permukaan zat cair dalam tabung 1.
Dalam proses perpindahan zat cair dari tabung 1 ke tabung 2 yang melalui
pipa kapiler, dapat dinyatakan oleh persamaan Poiseuille pada persamaan 2.1.
Persamaan 2.1. juga dapat dituliskan sebagai berikut :
(2.10)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15
Karena perbedaan tekanan pada tabung 1 dan tabung 2 sama dengan
perbedaan tekanan pada kedua ujung pipa kapiler, maka dari itu persamaan 2.7.
dan persamaan 2.9. disubstitusikan ke persamaan 2.10. sehingga bentuk
persamaan tersebut menjadi :
( )
* ( )
+ (2.11)
Pada persamaan (2.11), dijadikan satu konstanta yaitu ∆h.
Kemudian ∆h diturunkan terhadap , sehingga didapatkan nilai d(∆h1)
sebagai berikut:
(2.12)
( )
( )
( )
(2.13)
Proses perpindahan zat cair dari tabung 1 ke tabung 2 diamati dari
ketinggian permukaan zat cair pada kedua tabung. Pengamatan perubahan
ketinggian zat cair dalam tabung bertujuan untuk menentukan besarnya nilai
viskositas. Dari persamaan (2.12) dan (2.13) disubtitusikan ke persamaan
(2.11) dituliskan sebagai berikut :
(
) (2.14)
dengan
(2.15)
Dari persamaan (2.14), perubahan ketinggian permukaan zat cair antara kedua
tabung dapat dituliskan sebagai berikut :
(2.16)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16
persamaan 2.16. juga bisa ditulis
(2.17)
dengan
(2.18)
Proses perubahan ketinggian zat cair dari ketinggian awal hingga
mencapai ketinggian setimbang dapat dikalkulasi dengan menggunakan
intergeral terbatas. Dengan mengintegralkan setiap ruas pada persamaan (2.17),
maka didapatkan persamaan berikut:
∫
∫
(2.19)
hasil dari pengoperasian persamaan (2.19) ditunjukkan oleh persamaan berikut
:
( ) (2.20)
Berdasarkan sifat logaritma asli, persamaan 2.20. dapat diubah menjadi,
(2.21)
Ketika menganalisis posisi ketinggian terhadap waktu, peristiwa
penurunan ketinggian air dalam tabung membentuk grafik eksponensial.
Sehingga persamaan (2.21) dapat diubah kebentuk persamaan eksponensial
sebagai berikut :
( ) (2.22)
atau dapat dituliskan sebagai berikut :
( ) (2.23)
Dengan h0 adalah ketinggian awal zat cair dalam tabung.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17
Titik-titik data pada grafik analisis, difit dengan persamaan grafik yang
sebentuk dengan persamaan (2.23). Dari persamaan grafik yang dihasilkan dari
fiting data, diketahui nilai α yang merupakan koefisien perubahan ketinggian
pada persamaan (2.23). Koefisien viskositas dapat ditentukan dengan
memasukan nilai α ke persamaan (2.18) dengan koefisien lain yang telah
ditentukan nilainya.
C. Pengenceran Zat Cair
Pengenceran pada dasarnya hanya menambahkan zat pelarut pada zat yang
ingin diencerkan (zat terlarut). Sehingga jumlah mol zat terlarut sebelum
pengenceran sama dengan jumlah mol zat terlarut sesudah pengenceran. Zat
terlarut dapat berupa padatan maupun cairan, bahkan juga bisa dalam bentuk
gas. Begitu pula zat pelarut. Umumnya zat pelarut dalam bentuk cairan. Air,
Alkohol, Etanol, umumnya digunakan sebagai bahan pelarut.
Secara perhitungan, konsentrasi suatu larutan dapat ditentukan dengan
menggunakan persamaan berikut :
(2.24)
di mana C1 = persentase konsentrasi zat cair sebelum diencerkan
V1 = volume zat cair yang akan diencerkan
C2 = persentase konsentrasi zat cair yang telah diencerkan
V2 = volume zat cair yang telah diencerkan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18
BAB III
Metode Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui nilai viskositas suatu zat cair dengan
menggunakan viskometer sederhana. Tahap-tahap yang perlu dilakukan untuk
mencapai tujuan yang diinginkan yaitu : persiapan alat dan bahan yang digunakan,
penyusunan alat untuk eksperimen, pengambilan data, dan menganalisis data yang
diperoleh.
A. Persiapan Alat dan Bahan
Sebelum memulai pengambilan data, peralatan yang digunakan pada
eksperimen ini disediakan terlebih dahulu. Alat-alat yang digunakan, yaitu: 2
pipa paralon diameter 1 inch, tutup paralon untuk diameter 1 inch, pipa
kapiler, lem tembak, lem paralon, selang waterpass, PTFE seal tape, papan
kayu, siku-siku penyangga, kertas asturo warna polos, klem, midline, gelas
ukur 250 ml, gelas ukur 50 ml, neraca ohaus, kamera, tripod, dan zat cair
yang digunakan (Gliserin dan air). Gambar 3.1. adalah sebagian peralatan
yang digunakan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19
Gambar 3.1. Perlengkapan pembuatan viskometer
B. Penyusunan Alat
1. Pembuatan viskometer sederhana
Pertama-tama, masing-masing pipa paralon yang digunakan diberi
alas menggunakan tutup paralon yang sesuai ukurannya. Lalu diberi lem
pada persambungan paralon agar tidak terjadi kebocoran. Kemudian, sisi
samping kanan dan kiri tabung bagian alas paralon diberi lubang sebesar
diameter selang dan diameter pipa kapiler. Lubang untuk diameter selang
dan pipa kapiler harus segaris. Begitu pula untuk tabung paralon yang
lain, dengan letak lubang pada ketinggian yang sama. Kemudian, selang
dipasang pada bagian paralon yang telah dilubangi sesuai ukurannya.
Persambungan anatara selang dan paralon dilem untuk menghindari
kebocoran. Selanjutnya, PTFE seal tape dililitkan secukupnya pada tiap
ujung pipa kapiler. Hal ini dilakukan agar persambungan pipa kapiler dan
pipa paralon tersambung rapat. Kemudian, pipa kapiler dihubungkan ke
tabung paralon pada lubang yang sesuai, yang telah disediakan. Bagian
persambungan antara pipa paralon dan pipa kapiler lapisi lem tembak agar
tidak terjadi kebocoran pada persambungan pipa.
Setelah viskometer sederhana tersebut jadi, untuk mempertahankan
keadaannya agar tetap baik pada setiap bagian persambungan, maka diberi
alas atau tatakan agar viskometer dapat digunakan dengan tegak.
Viskometer sederhana diletakan diatas papan sebagai background dengan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20
warna yang agak terang. Kemudian direkatkan menggunakan klem agar
tidak berubah posisi. Setelah diberi tatakan background, diberi pula kaki-
kaki agar dapat diletakan tegak. Skematis viskometer sederhana dan
bentuk nyatanya, ditunjukan oleh gambar 3.2. dan gambar 3.3.
Gambar 3.2. Skematis viskometer yang digunakan
Gambar 3.3. Viskometer yang digunakan
selang bening
tabung
pipa kapiler
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21
2. Setting Alat
Posisi Viskometer dan kamera diatur segaris lurus. Viskometer
diletakan ada meja yang datar dan tidak bergoyang. Dan kamera
menggunakan tripod untuk mencakup ketinggian yang diperlukan. Set alat
ditunjukan oleh gambar 3.4.
Gambar 3.4. Setting alat eksperimen
C. Prosedur Eksperimen
1. Pengukuran Diameter Pipa Kapiler dan Diameter Tabung Paralon
Pengukuran diameter pipa kapiler dan tabung paralon menggunakan
fitur photo analyzer pada software Logger Pro. Di mana pipa kapiler yang
akan diukur diberi air di dalamnya. Kemudian diletakkan sejajar dengan
penggaris untuk difoto. Keduanya harus diletakan pada alas yang sama.
Hasil foto tadi yang akan dianalisis. Begitu pula untuk pengukuran
diameter tabung paralon, penampang tabung dan penggaris harus sejajar
dalam satu bidang. Caranya sebagai berikut :
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
22
a. Pada tampilan jendela software Logger Pro dipilih menu Insert pada
menu bar. Kemudian pilih menu picture, lalu diklik picture with photo
analysis. Gambar 3.5. dapat memperjelas letak dan option menu yang
harus dipilih.
Gambar 3.5. Fitur Photo Analysis ada pada menu insert
b. Dipilih foto yang akan dianalisis dari folder penyimpanannya.
Kemudian diklik open.
c. Foto yang dipilih akan tampil pada lembar kerja pada jendela Logger
Pro dengan fitur analyzer seperti pada gambar 3.6. Pada fitur analyzer
dipilih icon set scale, yang ditunjukan oleh lingkaran warna merah pada
gambar 3.6., untuk menentukan skala pengukuran.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23
Gambar 3.6. Tampilan Photo Analyzer dan tombol set scale yang dilingkari
warna merah
d. Pointer didrag sepanjang benda yang telah diketahui panjang aslinya.
Kemudian akan muncul kotak dialog seperti pada gambar 3.7. Hasil
drag pointer berupa garis hijau, seperti yang dilingkari hijau pada
gambar 10. Nilai panjang sesungguhnya diisikan pada kolom distance
dan satuannya disesuaikan pada kolom units. Kemudian diklik OK
Gambar 3.7. Kotak dialog pada set scale untuk mengatur skala
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
24
e. Diklik tombol Photo distance, yang terletak dibawah tombol set scale.
Kemudian didrag sepanjang diameter bagian dalam pipa kapiler. Nilai
diameter pipa kapiler akan tertampil secara otomatis.
f. Langkah 1.a. sampai dengan 1.e diulangi lagi hingga tiga kali
pengulangan. Kemudian nilai yang tercatat dirata-rata.
g. Langkah 1.a sampai dengan 1.f diulangi dengan file foto yang berbeda,
yaitu foto penampang tabung paralon dan penggaris.
2. Pengenceran Gliserin dengan Air
a. Perlu dilakukan perhitungan pengenceran terlebih dahulu dengan
menggunakan rumus molaritas (konsentrasi) sebagai berikut :
di mana C1 adalah persentase konsentrasi zat cair yang tinggi (lebih
pekat), V1 adalah volume zat cair yang diperlukan untuk diencerkan, C2
adalah persentase konsentrasi zat cair yang diinginkan (setelah
diencerkan), V2 adalah volume yang diinginkan.
b. Gliserin yang berkonsentrasi lebih tinggi (C1) dimasukan ke gelas ukur
dengan volume sebesar V1 yang diperoleh dari perhitungan pengeceran.
c. Air sebagai bahan pelarut ditambahkan ke gelas ukur berisi gliserin
yang akan diencerkan tadi, hingga volume campuran mencapai volume
yang diinginkan (V2).
d. Campuran diaduk sampai homogen.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
25
3. Pengukuran massa jenis gliserin dengan berbagai konsentrasi
a. Neraca ohaus diset pada kedudukan setimbang pada skala nol.
b. Gelas ukur tak berisi, ukuran 50ml, ditimbang dengan neraca ohaus dan
dicatat sebagai massa wadah.
c. Gliserin yang akan diukur massa jenisnya, dituangkan ke gelas ukur
tadi sebanyak 10ml. Dicatat massa gliserin dan volumenya.
d. Langkah ke-3 diulangi dengan menambahkan 10ml gliserin setiap
penimbangan hingga mencapai volume 50ml.
e. Dibuat grafik hubungan massa terhadap volume dan dicari gradien
grafiknya. Hasil gradien merupakan massa jenis dari gliserin yang
diukur.
4. Perekaman data perubahan ketinggian permukaan gliserin dalam
tabung dengan konsentrasi yang berbeda-beda.
a. Alat dan bahan yang digunakan disiapkan terlebih dahulu.
b. Zat cair yang akan diukur viskositasnya, dicatat nama, konsentrasi,
volume, dan massa jenisnya.
c. Massa jenis zat cair diukur dengan metode penimbangan, yaitu
perubahan massa terhadap perubahan volume. Di mana massa jenisnya
merupakan gradien garis dari data perubahan massa terhadap perubahan
volume.
d. Dicatat pula keadaan ruangan (suhu, kelembapan, cuaca) yang
digunakan untuk pengukuran viskositas zat cair.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
26
e. Setting alat seperti pada gambar 3.4.
f. Kamera disetting dalam mode video. Kemudian diklik play dan dengan
segera zat cair yang akan diukur viskositasnya, dituangkan ke salah satu
tabung pada viskometer.
g. Perubahan ketinggian permukaan zat cair dalam tabung viskometer
diamati melalui selang bening. Rekaman video dihentikan ketika
permukaan zat cair pada kedua tabung mencapai ketinggian yang sama.
h. Langkah 4.b. sampai dengan 4.g. diulangi dengan konsentrasi zat cair
yang berbeda-beda.
D. Analisis data
Data pada eksperimen ini berupa video rekaman penurunan dan kenaikan
permukaan cairan gliserin pada dua tabung yang berhubungan. Maka dari itu
diperlukan aplikasi software Logger Pro untuk mengolah data menggunakan
fitur video analisisnya. Hal ini bertujuan untuk mengetahui trend titik-titik
data pada grafik selisih ketinggian permukaan zat cair terhadap waktu yang
diperlukan hingga mencapai keadaan setimbang. Langkah-langkah
pengolahan data video sebagai berikut :
1. Pada tampilan jendela software Logger Pro dipilih menu Insert pada menu
bar. Kemudian pilih menu Movie... Untuk lebih jelasnya bisa dilihat
tampilannya pada gambar 3.8.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
27
Gambar 3.8. Fitur Video analysis ada pada menu insert
2. Dipilih video yang akan dianalisis dari folder penyimpanannya. Kemudian
diklik open. Seperti yang ditunjukan pada gambar 3.9.
Gambar 3.9. Pemilihan file video yang akan dianalisis
3. Tampilan video analisis ditunjukan seperti pada gambar 3.10. Icon pada
pojok kanan bawah yang dilingkari warna biru pada gambar 3.10. diklik
untuk menampilkan fitur video analyzer. Kemudian dipilih set scale, pada
kotak warna merah digambar 3.10., untuk menentukan skala pengukuran.
Pointer didrag sepanjang benda yang telah diketahui panjang aslinya. Pada
gambar 3.10. benda yang memiliki ukuran pasti yaitu midline, yang
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
28
dilingkari warna hijau. Kemudian akan muncul kotak dialog seperti pada
gambar 3.10. yang dikotaki warna kuning.
Gambar 3.10. Tampilan video analisis dan kotak dialog untuk pengaturan skala
Nilai panjang sesungguhnya diisikan pada kolom distance dan satuannya
disesuaikan pada kolom units. Kemudian diklik OK.
4. Untuk mengetahui ketinggian permukaan gliserin dalam tabung, perlu
ditentukan acuan alasnya. Icon Set Origin yang diberi tanda orange pada
gambar 3.11., dipilih untuk menentukan koordinat sumbu x sebagai alas
dan koordinat sumbu y sebagai ketinggiannya. Tampilan sumbu koordinat
berwarna kuning seperti yang ditunjuk anak panah pada gambar 3.11.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
29
Gambar 3.11. Tombol set origin dan tampilannya
5. Tombol play, berbentuk segitiga di pojok kiri bawah pada gambar 3.12.,
diklik untuk memutar video. Dilihat bagian selang bening untuk
mengamati pergerakan permukaan cairan gliserin ketika dituang ke salah
satu sisi tabung. Kemudian tombol stop diklik dengan segera saat
mencapai ketinggian maksimal. Tombol stop terletak disebelah tombol
play, icon bentuk kotak warna hitam. Untuk mengetahui tepat mencapai
ketinggian maksimalnya dapat digeser ke frame sebelum atau sesudahnya
menggunakan tombol previous frame atau next frame yang berbentuk dua
segitiga ke arah kanan atau kiri. berada di barisan tombol play dan stop.
Deretan tombol pemutar video ditunjukan oleh gambar 3.12. yang berada
di dalam garis warna kuning.
6. Permukaan gliserin dalam tabung yang terlihat pada selang bening,
ditandai dengan menggunakan icon add point yang dilingkari warna merah
pada gambar 3.12.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
30
Gambar 3.12. Fungsi tombol add point untuk membubuhkan titik data
7. Tombol play diklik kembali, diamati penurunan permukaan gliserin dalam
tabung yang dilihat pada selang bening. Diklik tombol stop saat terlihat
sedikit penurunan dari tanda titik pertama. Dipilih tombol add point
kemudian diklik tepat pada permukaan gliserin yang terlihat pada selang
bening untuk menampilkan titik data berikutnya.
8. Langkah ke-7 diulangi hingga ketinggian permukaan zat cair pada kedua
tabung mencapai keadaan setimbang. Setelah proses pemberian tanda akan
tampak titik-titik data mengikuti lintasan zat cair dalam selang bening.
Dari titik-titik data tersebut, akan ditampilkan grafik posisi penurunan
ketinggian zat cair terhadap waktu secara otomatis.
9. Langkah 1-7 diulangi lagi, tetapi yang diamati adalah proses kenaikan
permukaan zat cair pada tabung penampung. Pemberian tanda titik
diletakan pada permukaan zat cair yang mengalami kenaikan seiring
bertambahnya waktu. Dari hasil titik-titik tadi, akan ditampilkan grafik
posisi kenaikan ketinggian zat cair terhadap waktu secara otomatis.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
31
10. Kolom data ditambah dengan keterangan selisih posisi penurunan dan
kenaikan permukaan zat cair terhadap sumbu y. Dengan cara diklik Data
pada menu bar dipilih submenu New Calculated Column... Kemudian akan
tampil kotak dialog seperti gambar 3.13. Pada kotak dialog seperti gambar
3.13, ditulis judul kolomnya pada kolom Name dan ditulis simbolnya pada
kolom Short Name. Dipilih satuan yang digunakan pada kolom Units.
Persamaan yang digunakan dapat ditulis pada kolom Expression. Nama
kolom yang telah tersedia pada tabel data digunakan untuk penulisan
persamaan pada kolom Expression. Atau dapat dipilih tombol variables
(Columns), dipilih kolom data yang dinginkan. Jika tidak tersedia, dipilih
Choose specific column... kemudian ditandai nama kolom data yang
diinginkan. Simbol operasional perhitungan yang digunakan seperti pada
Ms. Excel “ + - * / “ . Jika persamaan yang digunakan telah ditulis,
selanjutnya diklik Done. Dengan otomatis akan tertampil kolom data baru
berserta angkanya yang telah terkalkulasi secara otomatis.
Gambar 3.13. Kotak dialog New Calculated Column
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
32
11. Kolom data selisih posisi ketinggian zat cair, dibuat grafik posisi terhadap
waktu. Diklik judul kolom data tersebut, kemudian dipilih menu insert lalu
diklik Graph. Grafik akan tertampil secara otomatis pada lembar kerja.
12. Jika grafik pada langkah ke-11 sudah tertampil, maka titik-titik data difit
dengan persamaan grafik yang sesuai pada persamaan 2.19. Titik-titik data
yang tertampil pada grafik diblock pada daerah data yang diinginkan.
Kemudian diklik menu Analyze, dan dipilih submenu Curve fit. Atau dapat
diklik icon Curve fit secara langsung seperti gambar 3.14. yang ditandai
kotak warna merah. Curve fit dipilih untuk titik-titik data yang bentuk
lintasannya melengkung.
Gambar 3.14. Tombol Curve fit
13. Bentuk persamaan 2.23 yaitu ( ) sama dengan persamaan
grafik hasil fiting yaitu ( ) . Sehingga nilai α yang
dicari sama dengan nilai koefisien C pada keterangan grafik. Kemudian
niai C disubtitusikan dengan α pada persamaan 2.18. Karena nilai r, ρ, g,
L, dan A telah diketahui dari karakteristik pipa kapiler, maka nilai
viskositas η dapat ditentukan. Dengan perhitungan akhir sebagai berikut :
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
33
BAB IV
Hasil dan Pembahasan
A. Hasil
Dari eksperimen yang telah dilakukan, didapatkan beberapa data
pengukuran diantaranya: karakteristik zat cair yang digunakan,
karakteristik pipa kapiler dan tabung, serta koefisien perubahan ketinggian
permukaan zat cair. Beberapa data tersebut digunakan untuk menentukan
nilai viskositas zat cair. Adapun detailnya sebagai berikut :
1. Pengukuran karakterisitik zat cair yang digunakan.
Pada penelitian ini, bahan zat cair yang digunakan yaitu gliserin
dengan berbagai konsentrasi. Bahan tersebut dipilih karna telah
tersedia di Laboratorium Fisika Universitas Sanata Dharma. Zat cair
yang digunakan dicatat berdasarkan volume, konsentrasi, serta massa
jenisnya. Volume gliserin yang digunakan juga tidak terlalu banyak,
yaitu ± 200 ml. Pengukuran volume menggunakan gelas ukur yang
memiliki kapasitas pengukuran hingga 250ml.
Gliserin diencerkan dengan air dengan berbagai nilai konsentrasi
gliserin yang diinginkan yaitu : gliserin 0% (air), gliserin 20%,
gliserin 40%, gliserin 60%, gliserin 80%, dan gliserin 100%.
Pengenceran gliserin dilakukan secara bertahap dari yang
berkonsentrasi tinggi, atau paling pekat, hingga yang berkonsentrasi
paling rendah. Untuk menentukan konsentrasi pengenceran gliserin,
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
34
dapat diperhitungkan terlebih dahulu dengan menggunakan persamaan
(2.20). Misal, menentukan gliserin berkonsentrasi 80% dengan
volume 200ml dari gliserin berkonsentrasi 100%. Cara
perhitungannya menggunakan persamaan (2.20) seperti berikut :
Dari perhitungan di atas didapatkan nilai V1 yaitu 160 ml, di
mana V1 merupakan volume gliserin yang berkonsentrasi 100%.
Untuk mendapatkan cairan gliserin berkonsentrasi 80% dengan
volume 200ml, perlu dicampurkan 40ml air pada 160ml gliserin
berkonsentrasi 100%. Begitu pula untuk pengenceran berikutnya,
gliserin berkonsentrasi 60% diperoleh dari pengenceran gliserin
berkonsentrasi 80%. Dengan menggunakan perhitungan persamaan
(2.20), untuk mendapatkan 200ml giserin berkonsentrasi 60%,
diperlukan 150ml gliserin berkonsentrasi 80% ditambah air 50ml.
Pengenceran gliserin selanjutnya dilakukan dengan pola yang sama
hingga didapatkan konsentrasi terendah yaitu gliserin 20%.
Dalam pengukuran massa jenis gliserin, seperti yang dicantumkan
pada metode penelitian, nilainya didapat dari gradien grafik
penambahan massa terhadap volume. Penimbangan massa gliserin
cukup menggunakan sampel gliserin 50ml. Penimbangan massa
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
35
gliserin dilakukan secara bertahap sesuai volume yang dituangkan
dalam wadah. Penambahan volume dilakukan setiap 10ml. Di mana
dalam penimbangan diukur terlebih dahulu massa wadahnya. Volume
dan massa gliserin yang bernilai nol menunjukan pengkuran massa
wadah. Contoh pengukuran massa jenis gliserin ditunjukkan pada
tabel 4.1 sebagai berikut :
Tabel 4.1. Perubahan massa gliserin terhadap penambahan volume
Zat cair : Gliserin berkonsentrasi 100%
Suhu ruang : 27
Volume
(×10-5 m3)
Massa wadah + gliserin
(×10-3 kg)
Massa gliserin
(×10-3 kg)
0 93 0
10 106 13
20 118,7 25,7
30 131,5 38,5
40 144,1 51,1
50 156,9 63,9
Dari tabel 4.1, dibuat grafik hubungan perubahan massa gliserin
terhadap penambahan volumenya pada software Logger Pro.
Kemudian grafik dianalisis untuk menentukan gradien grafik tersebut.
Contoh grafik hubungan perubahan massa dengan penambahan
volume gliserin berkonsentrasi 100% beserta keterangannya dapat
dilihat pada grafik 4.1 berikut :
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
36
Grafik 4.1. hubungan perubahan massa terhadap penambahan volume
pada gliserin berkonsentrasi 100%
Hasil analisis gradien grafik 4.1 ditampilkan berupa nilai berserta
ketidakpastiannya. Nilai masa jenis gliserin berkonsentrasi 100%
beserta nilai ketidakpastiannya ditunjukkan pada gambar 4.1 dengan
simbol ‘m(slope)’, yaitu 1272 ± 1,633 kg/m3. Untuk hasil pengukuran
massa jenis gliserin keseluruhan dengan nilai konsentrasi yang
berbeda-beda, disajikan pada tabel 4.2. Hasil pengukuran yang
dicantumkan pada tabel 4.2 telah dibulatkan. Pengukuran dilakukan
pada suhu ruangan 27 C.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
37
Tabel 4.2. Pengukuran massa jenis gliserin terhadap konsentrasi yang
digunakan pada suhu ruangan 27 C
No Konsentrasi
gliserin (% )
Massa jenis
( kg/m3 )
1 0 989 ± 6
2 20 1050 ± 5
3 40 1070 ± 3
4 60 1170 ± 1
5 80 1240 ± 8
6 100 1270 ± 2
2. Pengukuran karakteristik pipa kapiler dan tabung
Panjang pipa kapiler dan tabung diukur menggunakan penggaris
karena masih dapat diamati dengan mudah. Pengukuran dilakukan
sebanyak tiga kali kemudian dicari rata-ratanya. Sedangkan untuk
pengukuran diameter pipa kapiler dan tabung paralon, digunakan
photo analyzer pada Logger Pro. Pengukuran menggunakan photo
analyzer dirasa lebih praktis dan mudah dalam menentukan nilai
ralatnya. Data pengukuran panjang serta diameter dari pipa kapiler
dan tabung paralon, dianalisis dengan menggunakan fitur analisis
statistik pada Logger Pro. Data pengukuran diameter pipa kapiler dan
diameter tabung menggunakan photo analyzer ditunjukkan berurutan
oleh gambar 4.1 dan gambar 4.2. Untuk hasil pengukuran panjang
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
38
serta diameter dari pipa kapiler dan tabung paralon ditunjukkan pada
tabel 4.3.
Gambar 4.1. Pengukuran diameter pipa kapiler oleh photo analyzer
Gambar 4.2. Pengukuran diameter tabung oleh photo analyzer
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
39
Tabel 4.3. Hasil pengukuran diameter, jari-jari, dan panjang terhadap pipa kapiler dan tabung paralon yang digunakan
Diameter
(× 10-2 cm)
Jari-jari
(× 10-2cm) Panjang (cm)
Pipa
Kapiler
20,03 ± 0,02 10,01 ± 0,01 19,5 ± 0,2
Tabung
Paralon 283,8 ± 2,5 141,9 ± 1,2 34,5
3. Pengukuran koefisien perubahan ketinggian permukaan zat cair
dalam tabung (α)
Koefisien perubahan ketinggian permukaan zat cair pada
penelitian ini, yang dimaksud adalah gabungan dari beberapa
komponen yang mempengaruhi terjadinya perubahan ketinggian
permukaan zat cair dalam tabung, akibat aliran zat cair yang melalui
pipa kapiler. Seperti pada metode analisis data di BAB III, di mana
titik-titik data yang membentuk trend grafik eksponensial, difit dengan
persamaan natural exponent yang sebentuk dengan persamaan 2.19.
sesuai bentuk lintasan titik-titik data tersebut. Grafik yang telah
difiting hasilnya akan tampil pada keterangan grafik yang terletak di
samping grafik, seperti tampilan yang ditunjukkan oleh grafik 4.2.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
40
Grafik 4.2. Selisih ketinggian permukaan gliserin pada tabung terhadap waktu
dengan konsentrasi gliserin 100%
Nilai α yang dicari sama dengan nilai koefisien C pada keterangan
grafik, seperti yang ditunjukkan pada gambar 4.3.
Gambar 4.3. Hasil fiting data pada grafik rekaman data gliserin
berkonsentrasi 100%
Dari hasil fiting grafik rekaman data gliserin berkonsentrasi
100%, didapatkan nilai yaitu 0,0003456 ± 5,795×10-6. Penentuan
nilai α dengan menggunakan analisis grafik pada Logger Pro, berlaku
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
41
untuk seluruh data setiap konsentrasi gliserin yang digunakan. Nilai α
yang ditentukan dari hasil fiting grafik disajikan pada tabel 4.4.
Tabel 4.4. Hasil pengukuran nilai koefisien perubahan ketinggian permukaan
zat cair (α) terhadap konsentrasi gliserin yang digunakan
No Konsentrasi
(% )
α = C = koef. perubahan
ketinggian permukaan zat cair
(× 10-3)
1 0 20,1 ± 0,3
2 20 14,8 ± 0,2
3 40 8,5 ± 0,1
4 60 4,1 ± 0,1
5 80 1,4 ± 0,1
6 100 0,35 ± 0,01
4. Perhitungan nilai viskositas gliserin
Dalam eksperimen ini, nilai viskositas gliserin ditentukan dengan
menggunakan persamaan 2.14. Di mana sebelumnya nilai α telah
diketahui melalui hasil fiting data dengan persamaan grafik yang sama
dengan persamaan 2.19. Beberapa variabel yang digunakan dalam
perhitungan nilai viskositas memiliki nilai ketidakpastian dalam setiap
pengukurannya. Untuk perhitungan utama dalam menentukan nilai
pokok dari viskositas zat cair yang diuji, mengunakan nilai bulat dari
koefisen pada masing-masing variabel. Sedangkan untuk perhitungan
ketidakpastian, menggunakan ralat relatif. Berikut ditunjukkan contoh
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
42
perhitungan viskositas zat cair yang diuji beserta perhitungan
ketidakpastiannya:
Data rekaman aliran gliserin berkonsentrasi 100%, digunakan
sebagai contoh perhitungan. Titik-titik data yang ditampilkan pada
grafik 4.2 membentuk suatu pola eksponensial menurun. Diambil
beberapa titik-titik data yang tepat membentuk kurva eksponensial
untuk dianalisis. Grafik 4.2 merupakan grafik yang telah dianalisis.
Setelah dianalisis didapatkan nilai α seperti yang disajikan pada
tabel 4.4. Selanjutnya untuk menentukan koefisien viskositas
digunakan persamaan (2.14), seperti berikut :
dari persamaan di atas konstanta dipindah ruas dengan konstanta α
seperti persamaan di bawah:
nilai r, ρ, g, α, L, R diketahui pada tabel 4.2, 4.3, dan 4.4.
Sebagai contoh perhitungan nilai viskositas gliserin berkonsentrasi
100%.
( )
⁄
⁄
( ) ( ) ( )
( )
⁄
⁄
( ) ( ) ( )
⁄
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
43
Pa.s
Pa.s = 230,3 mPa.s
Perhitungan ketidakpastian nilai viskositas gliserin yang diukur
Perhitungan ralat menggunakan ralat relatif pada masing-masing
komponen yang digunakan untuk perhitungan nilai viskositas. Selanjutnya
dicari ralat relatif koefisien viskositas tersebut, meggunakan standar
deviasi seperti berikut ini :
√(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
√(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
√( ) ( ) ( ) ( ) ( )
√( ) ( ) ( ) ( ) ( )
√ =
Jadi, koefisien viskositas gliserin berkonsentrasi 100% yang
diukur, yaitu ( ) . Cara perhitungan di atas
digunakan untuk menentukan koefisien viskositas dan nilai
ketidakpastiannya dari semua data rekaman video yang dianalisis.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
44
Hasil pengukuran koefisien viskositas dirangkum pada Tabel 4.5. dan
Grafik 4.3.
Tabel 4.5. Hasil pengukuran koefisien viskositas gliserin terhadap persentase
konsentrasi yang digunakan
suhu ruangan : 27 C volume gliserin : 200ml
No Konsentrasi (% ) Viskositas ( mPa.s )
1 0 3,1 ± 0,1
2 20 4,4 ± 0,1
3 40 7,9 ± 0,3
4 60 18,1 ± 0,3
5 80 57 ± 2
6 100 230 ± 3
Grafik 4.3. Hubungan nilai viskositas gliserin terhadap kosentrasinya
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
45
B. Pembahasan
1. Metode Penelitian dan Set Alat
Pada penelitian ini, pengukuran koefisien viskositas menggunakan
model viskometer kapiler. Seperti pada penelitian sebelumnya, penelitian
ini menerapkan konsep Hukum Poiseuille. Metode penelitian serta set alat
ditentukan berdasarkan latar belakang permasalahan. Beberapa
permasalahan yang ditemui pada penelitian-penelitian yang dipaparkan di
latar belakang, dapat ditanggulangi dengan metode penelitian ini.
Dua tabung yang dihubungkan dengan pipa kapiler pada bagian
bawah tabung, dapat digunakan untuk menentukan koefisien viskositas zat
cair. Pada penelitian sebelumnya dua tabung yang digunakan memiliki
diameter yang berbeda dengan panjang yang sama. Selain itu ada alat
khusus yang digunakan untuk perekaman data, yaitu timbangan yang dapat
merekam perbedaan massa pada kedua tabung secara otomatis. Di mana
data perbedaan massa tabung, yang berisi zat cair, terhadap waktu
digunakan untuk menentukan koefisien viskositas zat cair. Perekaman data
dilakukan hingga dicapai kesetimbangan massa pada kedua tabung yang
berisi zat cair. Jika penelitian tersebut ingin diterapkan pada kelas
praktikum, alat tersebut belum tentu tersedia di semua laboratorium fisika
tingkat universitas maupun sekolah menengah. Maka dari itu penelitian ini
didesign untuk mengatasi permasalahan tersebut. [Rosenberger et al, 1992]
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
46
Pada penelitian ini, dua tabung yang digunakan memiliki panjang
serta diameter yang sama. Perpindahan zat cair dari satu tabung ke satu
tabung lainnya diamati pada perbedaan ketinggian permukaan zat cair
pada kedua tabung setiap waktu. Jika permukaan zat cair pada kedua
tabung yang mencapai ketinggian setimbang, maka kedua tabung tersebut
juga mengalami kesetimbangan massa. Dengan begitu, penggunaan dua
tabung yang berukuran sama mampu meniadakan penggunaan alat khusus
untuk pengukuran koefisien viskositas zat cair. Di mana alat khusus yang
digunakan di penelitian sebelumnya yaitu timbangan yang dapat merekam
massa setiap waktu secara otomatis.
Pengukuran koefisien viskostitas zat cair dilakukan pada penelitian
lain menggunakan satu tabung yang dihubungkan dengan pipa kapiler
pada bagian bawah tabung. Zat cair yang mengalir dari dalam tabung
melalui pipa kapiler, ditampung pada suatu wadah. Perubahan tekanan
dalam tabung dipengaruhi oleh penurunan berat zat cair dalam tabung,
sehingga zat cair dapat mengalir. Besar tekanan zat cair yang tertampung
diwadah sama dengan tekanan udara sekitar. Sedangkan pada penelitian ini
digunakan dua tabung yang terhubung oleh pipa kapiler. Sehingga tekanan
pada wadah penampung, yang berbentuk tabung, dipengaruhi oleh tekanan
hidrostatik dan tekanan udara sekitar. Oleh karena itu, perbedaan tekanan
hidrostatik pada kedua tabung bisa untuk menentukan perbedaan tekanan
pada kedua ujung pipa kapiler menggunakan persamaan Poiseuille [Arum
dan Edi, 2017].
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
47
Pada beberapa penelitian yang dilakukan, tabung dan pipa kapiler
digunakan untuk set alat. Meski peralatan dan seting alat yang digunakan
hampir sama, tetapi memiliki sudut pandang pengamatan yang berbeda-
beda. Peralatan khusus, seperti : electrobalance; sensor gaya; sensor
tekanan; dan interface pengolah data, digunakan pada pengambilan data
supaya lebih teliti. Sensor pengamat juga digunakan pada penelitian ini,
yaitu berupa kamera. Kamera digunakan sebagai sensor pengamatan
karena mudah ditemukan dan tidak memerlukan interface pengolah data
[Rosenberger et al, 1992; Arum dan Edi,2017; Massalha dan Digilov,
2015].
Beberapa konsep diterapkan pada set alat yang digunakan di
penelitian ini. Konsep tekanan hidrostatis digunakan untuk mengetahui
keadaan zat cair dalam tabung. Hukum Poiseuille digunakan untuk melihat
laju aliran zat cair yang melalui pipa kapiler. Peristiwa bejana
berhubungan juga terdapat pada setiap tabung yang dihubungkan dengan
selang bening. Karena diameter selang yang digunakan cukup lebar sekitar
0,5cm sehingga zat cair mengalir dengan mudah. Berdasarkan sifat bejana
berhubungan, pada keadaan yang setimbang, ketinggian zat cair disetiap
wadah yang saling berhubungan adalah sama. Maka dari itu selang bening
digunakan untuk indikator ketinggian zat cair dalam tabung, karena tabung
tidak terbuat dari bahan yang tembus pandang, sehingga zat cair dalam
tabung tidak bisa teramati langsung.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
48
2. Teknik pengambilan data
Untuk teknik pengambilan data, caranya hampir sama seperti yang
telah dilakukan oleh Yosephine Novita. Pengamatan perubahan ketinggian
permukaan gliserin dalam kedua tabung direkam dengan kamera atau
handycam. Sebelumnya set alat diletakkan pada sebidang papan (dapat
dilihat pada gambar 3.3). Hal ini bertujuan untuk kemudahan dalam
menentukan skala penganalisisan. Selain itu set alat yang ditetapkan
bertujuan agar sambungan antar pipa kapiler dan kedua tabung tidak
mudah goyah ketika zat cair dikeluarkan dari tabung.
Saat perekaman, kamera harus tegak lurus terhadap set alat. Pada
gambar 3.4 juga dapat dilihat bahwa set alat harus ditampilkan utuh dalam
layar kamera agar dalam tampilan video analyzer tidak terpangkas. Dan
yang tepenting adalah zat cair dalam selang bening dapat diamati dengan
jelas pada rekaman video, karena hal ini merupakan indikator utama dalam
proses analisis rekaman.
Pada penelitian ini, zat cair yang digunakan yaitu air dan gliserin. Air
jelas karna mudah didapat dan di sini air dijadikan sebagai pelarut dalam
pengenceran konsentrasi gliserin. Kemudian zat cair yang pekat dipilih
gliserin. Selain ketersediaannya di Laboratorium Fisika Universertas
Sanata Dharma mencukupi, gliserin dipilih karna konsentrasi
kekentalannya dapat diatur. Selain itu gliserin memiliki sifat fisik yang
bening, pekat, dan mudah dibersihkan. Karena gliserin bersifat
higroskopis, sehingga cairan gliserin tidak terlalu banyak meninggalkan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
49
sisa pada dinding wadah. Gliserin juga memilihi titik beku yang agak
rendah yaitu 20 sehingga masih cukup aman disimpan dalam suhu
ruang. Artinya cairan gliserin yang menempel pada dinding wadah tidak
mudah mengkristal. Gliserin juga memiliki sifat tak reaktif, sehingga tidak
terjadi reaktifitas jika terkontaminasi dengan udara maupun air.
Pada pengambilan data perlu dipantau keadaan ruangan baik suhu
maupun cuaca. Karena pengukuran yang diinginkan dilakukan pada
keadaan suhu ruang yang sama, tetapi tidak setiap waktu suhu ruang selalu
konstan. Mengingat durasi satu data untuk konsentrasi gliserin yang tinggi
cukup lama, maka dari itu suhu ruangan perlu dikontrol setidaknya agar
tidak jauh dari suhu ruangan yang diinginkan. Perekaman data yang
menggunakan gliserin berkonsentrasi 100%, membutuhkan waktu hampir
3 jam untuk dapat mencapai keadaan setimbang. Sedangkan untuk gliserin
berkonsentrasi 0% hingga 60%, waktu yang diperlukan zat cair berpindah
dari tabung 1 ke tabung 2 tidak terlalu lama.
Pada masa pengambilan data, cuaca lingkungan berubah-ubah.
Terkadang sangat terik dan gerah, kadang pula juga mendung berangin.
Maka dari itu pengambilan data dilakukan pada waktu yang hampir sama.
Jika cuaca lingkungan sedang tidak stabil, maka dicari waktu yang suhu
ruangannya konstan seperti yang diperlukan. Suhu ruang yang digunakan
berkisar 27 . Keadaan ruangan dan keadaan lingkungan luar seperti
cuaca, selalu dicatat. Suhu dan kelembapan ruang diamati menggunakan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
50
termostat digital yang terpasang pada dinding ruang laboratorium yang
digunakan.
Handycam dan kamera diperlukan untuk perekaman data. Handycam,
kamera yang dikhususkan untuk merekam video, digunakan untuk
pengamatan dan perekaman data pada zat cair gliserin yang berkonsetrasi
100%. Kualitas HD digunakan dalam proses perekaman untuk resolusi
video yang baik. Penggunaan handycam diperlukan karenakan durasi
perekaman sangat lama, sehingga perlu dihubungkan ke sumber tegangan
agar handycam tetap terus menyala. Sedangkan untuk gliserin
berkonsentrasi 80% hingga 0%, pengambilan data direkam menggunakan
kamera DSLR. Dengan konsentrasi tersebut, kapasitas daya baterai pada
kamera DSLR mampu untuk merekam data selama proses perpindahan zat
cair dalam tabung hingga mencapai kesetimbangannya.
Pengunaan kamera DSLR lebih disarankan karena format filenya
dapat dibaca oleh program analisis video di Logger Pro. Sedangkan untuk
format file handycam, tidak dapat digunakan di program Logger Pro.
Maka dari itu digunakan cara analisis foto untuk data yang direkam
menggunakan handycam.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
51
3. Analisis data menggunakan video analisis dan photo analysis pada
Logger Pro
Hampir semua analisis atau data pengukuran diolah menggunakan
software Logger Pro karna dirasa lebih praktis dan mudah. Mulai dari
pengukuran diameter pipa kapiler, diameter tabung, dan yang utama yaitu
menganalisis data rekaman video. Tetapi tidak semua data rekaman yang
dimiliki dalam penelitian ini dapat dianalisis menggunakan video analyzer.
Beberapa rekaman video tidak dapat dianalisis menggunakan video
analyzer, dikarenakan formatnya yang tidak sesuai terhadap aplikasi yang
digunakan dan ketidakutuhan video yang tertampil karena durasi waktu
perekaman yang teralu lama. Maka dari itu digunakan photo analyzer
untuk tiap frame yang ditangkap terhadap waktu dari durasi video tersebut.
Perlu diketahui, jenis format video yang dapat diolah oleh video
analyzer Logger Pro yaitu *.mov ; *.avi ; *.mpeg ; *.wav. Serta propertis
kecepatan frame tiap detiknya minimal 25 fps (frame per seconds). Jika
video yang akan dianalisis tidak mencukupi format tersebut, maka dalam
folder penyimpanan tidak tertampil atau tidak dapat diinput ke lembar
kerja Logger Pro. Contohnya pada pengambilan data dengan zat cair
gliserin berkonsentrasi 100%, digunakan handycam dengan resolusi full
HD dalam perekaman data. Format file data tersebut berupa AVCHD, dan
ketika akan diinsert file tersebut tidak tertampil pada folder penyimpanan.
Kemudian format file AVCHD dikonversi ke format .mov dengan maksud
agar bisa ditampilkan. Meski format file video sudah sesuai, tetapi file
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
52
video hasil dari konverter tersebut tidak dapat difungsikan. File hasil
konverter tersebut dapat diinput, tetapi visualisasi video pada video
analysis Logger Pro tidak terlihat meskipun audionya terdengar sesuai
durasi waktunya. Karena tidak dapat dianalisis dengan video analysis
Logger Pro, permasalahan ini bisa diatasi dengan menggunakan photo
analyzer.
Data rekamanan video yang dianalisis dengan cara photo analysis
berbeda dengan prosedur analisis data yang dipaparkan pada BAB III poin
D pada analisis data. Cara tersebut lebih lama dari pada menggunakan
video analysis. Sebelum terbentuk grafik seperti pada grafik 4.2, gambar
hasil tangkapan dari data rekaman video pada waktu tertentu dianalisis
satu per satu seperti yang ditunjukkan pada gambar 4.4.
Gambar 4.4. Tampilan lembar kerja Loger Pro pada analisis gambar
Agar bisa terbentuk titik-titik data seperti pada grafik 4.2, diperlukan
beberapa gambar tangkapan dari video tersebut.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
53
Grafik hubungan perubahan ketinggian gliserin dalam tabung terhadap
waktu yang diperlukan untuk mencapai kesetimbangan, memiliki hasil
yang berbeda akan tampilan analisis yang menggunakan video analyzer
dan photo analyzer. Pada hasil analisis menggunakan video analyzer,
penurunan zat cair dapat diamati secara teratur. Karena penentuan set scale
dan set origin yang hanya dilalukan sekali untuk seluruh data. Sedangkan
pada tampilan grafik yang dianalisis menggunakan photo analyzer, titik
datanya tidak teratur. Pengaturan set scale yang berulang mempengaruhi
ketepatan pengukuran. Hal ini tidak masalah selama titik-titik data yang
tertampil pada grafik masih mengikuti trend bentuk dan persamaan grafik
yang digunakan, yaitu grafik eksponensial menurun. Gambar 4.5 a.) dan
b.) menunjukan perbedaan grafik yang dianalisis menggunakan video
analysis dan photo analysis.
Gambar 4.5 a.) Tampilan grafik pada hasil video analysis
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
54
Gambar 4.5 b.) Tampilan grafik pada hasil photo analysis
4. Hasil analisis data
Dari beberapa penelitian yang telah dipaparkan pada latar belakang,
meski dilakukan dengan metode pengambilan data yang berbeda-beda
tetapi pola analisis data yang digunakan pada dasarnya sama. Beberapa
grafik yang menyatakan hubungan komponen yang mempengaruhi laju
aliran zat cair terhadap waktu, memiliki bentuk grafik eksponensial.
Diantaranya, yaitu : data grafik hubungan perubahan massa terhadap
waktu; grafik hubungan berat zat cair yang ditampung terhadap waktu; dan
grafik hubungan perubahan tekanan terhadap waktu. Dari ketiga penelitian
itu menunjukan bentuk grafik eksponensial meningkat maupun
eksponensial menurun. Maka dari itu, penelitian ini menggunakan analisis
grafik yang serupa untuk pengukuran nilai koefisien viskositas zat cair
[Rosenberger et al, 1992; Arum dan Edi, 2017; Massalha dan Digilov,
2015].
Pada penelitian ini, hasil pengukuran koefisien viskositas gliserin
sesuai pada referensi yang digunakan sebagai acuan. Hasil pengukuran
ditinjau dari beberapa hal yang berpengaruh pada proses pengukuran. Di
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
55
antaranya, yaitu : jenis zat cair yang digunakan, variabel data yang
ditetapkan dan yang divariasi, suhu lingkungan, serta proses analisis data.
Zat cair yang digunakan pada penelitian ini yaitu gliserin dengan
berbagai konsentrasi. Hasil pengukuran pada suhu ruang 27 menunjukan
bahwa semakin tinggi konsentrasi gliserin yang digunakan, koefisien
viskositas yang didapat juga semakin besar. Titik-titik data pada grafik
koefisien viskositas terhadap konsentrasi gliserin yang digunakan,
menunjukan trend eksponensial meningkat. Hasil pengukuran penelitian
lain yang menggunakan variasi konsentrasi gliserin yang sama, juga
menunjukan trend grafik yang serupa. Hal ini sesuai dengan dasar teori
yang digunakan.
Dilihat dari jenis zat cair yang sama, yaitu gliserin berkonsentrasi
100%, koefisien viskositas pada penelitian ini jauh lebih kecil dari pada
tetapan yang digunakan sebagai acuan. Pada sumber acuan, koefisien
viskositas diukur pada suhu lingkungan 20 sebesar 1500 mPa.s.
Sedangkan penelitian ini dilakukan pada suhu lingkungan 27 nilai
viskositas yang terukur sebesar 230 mPa.s. Beda suhu 7 jelas sangat
mempengaruhi kondisi kekentalan gliserin berkonsentrasi 100%. Karena
semakin tinggi suhu zat cair, maka koefisien viskositasnya semakin kecil.
Sehingga hasil penelitian ini masih dapat digunakan karena suhu
lingkungan yang digunakan pada penelitian ini berbeda dengan suhu
lingkung yang digunakan oleh sumber acuan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
56
Penelitian ini hanya menggunakan satu variasi data, yaitu perbedaan
konsentrasi pada jenis zat cair yang sama. Pipa kapiler yang digunakan
tidak divariasi sebab berpengaruh pada laju aliran zat cair. Karena laju
aliran zat cair yang direkam mempengaruhi hasil analisis data.
Jika pipa kapiler divariasi panjangnya, dengan penggunaan pipa
kapiler yang lebih panjang, maka waktu yang diperlukan dalam
pengambilan data semakin lama. Pengambilan data yang terlalu lama
mempengaruhi kekonstanan suhu ruangan yang digunakan. Maka
pengukuran tidak efektif jika zat cair yang diukur gliserin berkonsentrasi
100%.
Selain itu, untuk mempercepat durasi pengambilan data, diameter pipa
kapiler yang digunakan dapat diperbesar. Jika digunakan untuk
pengukuran gliserin berkonsentrasi 0%, atau air, maka titik-titik data yang
terekam sangatlah sedikit karena waktu perekaman data yang sangat cepat.
Titik-titik data yang sangat sedikit, tidak dapat membentuk trend grafik
eksponensial menurun. Jika trend grafik tidak terpenuhi, maka data tidak
dapat dianalisis.
Dengan menggunakan metode ini, pengukuran gliserin dengan
pengamatan perubahan ketinggian permukaan zat cair dalam tabung yang
direkam video, dapat dilakukan. Hasil pengukuran menggunakan metode
ini juga sebanding dengan hasil pengukuran nilai viskositas gliserin yang
berbantu sensor dalam perekaman datanya. Pengukuran nilai viskositas zat
cair menggunakan analisis video ini juga dipengaruhi oleh human error.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
57
Ketepatan dalam membubuhkan titik-titik data pada video yang dianalisis
mempengaruhi bentuk grafik yang berujung ke perhitungan akhir juga.
Pembulatan angka pada data yang digunakan juga mempengaruhi hasil
perhitungan. Sebaiknya digunakan angka penting secukupnya sehingga
tidak terlalu banyak angka dibelakang koma yang nantinya mempengaruhi
hasil perhitungan dan hasil ketidakpastian pengukuran.
Penelitian pengukuran nilai viskositas zat cair menggunakan video
analysis ini efektif pada zat cair yang memiliki nilai di bawah 10 mPa.s.
Pada penelitian ini yaitu dari gliserin berkonsentrasi 0% sampai dengan
60%. Sedangkan untuk data gliserin berkosentrasi di atas 60% dapat
diatasi dengan diolah menggunakan photo analysis pada software yang
sama. Sehingga lebih terampil dalam pengoperasian software Logger Pro
ini.
Jika dibanding dengan pengukuran pada penelitian yang
menggunakan sensor gaya, jumlah cairan gliserin yang digunakan pada
penelitian ini lebih sedikit. Penelitian ini cukup menggunakan 200ml
gliserin 100%, , selanjutnya diencerkan secara bertahap menjadi beberapa
konsentrasi yang digunakan. Sehingga seluruh konsentrasi yang diukur
cukup dengan menggunakan 200ml gliserin 100% saja.
Metode pada penelitian ini lebih digunakan sebagai alternatif
pembelajaran untuk menunjang proses belajar di tingkat SMA. Dan juga
memanfaatkan alat yang mudah ditemukan sebagai alat ukur yang teliti.
Tentunya lebih ekonomis dan aman digunakan karena tidak menggunakan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
58
alat elektronik yang membutuhkan perlakuan khusus. Sedangkan untuk
penggunaan kamera hampir semua dapat mengoperasikan dengan baik.
Seperti yang dilakukan oleh Dolz et al dalam mencari hubungan karakter
pada aliran zat cair berdasar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
59
BAB V
Penutup
A. Kesimpulan
Penelitian ini dilakukan untuk mencari nilai koefisien viskositas zat
cair, dengan menggunakan aliran zat cair yang mengalami perpindahan
dari suatu wadah ke wadah yang lain melalui pipa kapiler dan
memanfaatkan rekaman videoo sebagai pencatat data.
Dari set alat dan metode penelitian ini, dapat ditunjukan bahwa :
1) Rekaman video proses perpindahan zat cair dari satu wadah ke wadah
lainnya melalui pipa kapiler, dapat digunakan untuk menentukan nilai
viskositas suatu zat cair. Nilai viskositas giserin dengan berbagai
konsentrasi dicantumkan pada tabel 4.5.
2) Pada suhu yang sama, semakin tinggi konsentrasi gliserin yang
diukur, nilai koefisien yang diperoleh semakin besar. Peningkatan
nilai koefisien viskositas gliserin terhadap konsentrasinya dari yang
rendah ke tinggi, tidak berbentuk linear melainkan eksponensial
meningkat.
B. Saran
1) Penelitian ini dapat digunakan sebagai praktikum pengukuran
viskositas zat cair pada tingkatan SMA. Sebagai alternatif pengukuran
yang lebih teliti tanpa harus menggunakan sensor apapun.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
60
2) Bisa digunakan bahan apapun untuk pembuatan set alat seperti
penelitian ini. Dengan memilih bahan yang sesuai dengan kriteria
dasar teori yang digunakan. Misalnya pipa kapiler berbahan kaca
diganti dengan bahan plastik. Atau tabung paralon diganti dengan
bahan kaca bening agar tidak perlu menggunakan selang bening. Serta
penggunaan bahan uji zat cair yang tidak pekat.
3) Analisis rekaman data menggunakan video analysis hanya efektif pada
pengukuran koefisien viskositas gliserin yang berkonsentrasi 0%
hingga 60%.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
61
DAFTAR PUSTAKA
Arum, Felisia R., dan Ign. Edi Santosa. 2017. Pengukuran Viskositas dengan
Bantuan Sensor Gaya. Yogyakarta : Universitas Sanata Dharma.
F. Rosenberger, J. Iwan, D. Alexander, and W. Q Jina, Gravimetric capillary
method for kinematic viscosity measurements, Rev. Sci. Instrum. 63 (9),
1992, pp. 4196-4199.
Giancoli, Douglas C. 2001. Fisika Edisi Kelima Jilid 1. Jakarta : Erlangga.
Dolz, M., M. J. Hernández, J. Delegio, and A. Casanovas. 2006. A laboratory
experiment on inferring Poiseuille’s law for undergraduate students. Eur. J.
Phys. 27, pp. 1083-1089.
Massalha, Taha, and Rafael M Digilov. 2015. Capillary viscometer with a
pressure sensor: a subject for student projects. Eur. J. Phys. 36, 065045
(9pp)
Novita, Yoshepine A. 2017. Peluruhan pada Ketinggian Air di dalam Tabung
sebagai Model Peluruhan Bahan Radiokatif yang Diamati dengan
Menggunakan Rekaman Video. Yogyakarta : Universitas Sanata Dharma.
Marliani, Fitri, Sri Wulandari, Maryam Fauziyah, Muhamad Gina Nugraha. 2015.
Penerapan analisis video tracker dalam pembelajaran fisika SMA untuk
menentukan nilai koefisien viskositas fluida. Prosiding Simposium Nasional
Inovasi dan Pembelajaran Sains (SNIPS). Bandung.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
62
LAMPIRAN
1) Air (konsentrasi 0%)
Grafik L.1. Selisih ketinggian permukaan gliserin pada tabung terhadap waktu
dengan konsentrasi gliserin 0%
= C = 20,07 ± 0,28
ρ = 989 kg/m3
( )
⁄
⁄
( ) ( ) ( )
( )
⁄
⁄
( ) ( ) ( )
⁄
Pa.s
= 3,087 mPa.s
dengan nilai ketidakpastian sebagai berikut :
√(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
√(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
63
√( ) ( ) ( ) ( ) ( )
√( ) ( ) ( ) ( ) ( )
√ = 19,07 × 10-3
2) Gliserin konsentrasi 20%
Grafik L.2. Selisih ketinggian permukaan gliserin pada tabung terhadap waktu
dengan konsentrasi gliserin 20%
= C = 0,01482 +- 0,0001581
ρ = 1050 kg/m3
( )
⁄
⁄
( ) ( ) ( )
( )
⁄
⁄
( ) ( ) ( )
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
64
⁄
Pa.s
= 4,44 mPa.s
dengan nilai ketidakpastian sebagai berikut :
√(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
√(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
√( ) ( ) ( ) ( ) ( )
√( ) ( ) ( ) ( ) ( )
√ =
3) Gliserin konsentrasi 40%
Grafik L.3. Selisih ketinggian permukaan gliserin pada tabung terhadap waktu
dengan konsentrasi gliserin 40%
= C = 0,008508 +- 0,00009325
ρ = 1074 kg/m3
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
65
( )
⁄
⁄
( ) ( ) ( )
( )
⁄
⁄
( ) ( ) ( )
⁄
Pa.s
Pa.s = mPa.s
dengan nilai ketidakpastian sebagai berikut :
√(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
√(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
√( ) ( ) ( ) ( ) ( )
√( ) ( ) ( ) ( ) ( )
√ = 32,55 × 10-3
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
66
4) Gliserin konsentrasi 60%
Grafik L.4. Selisih ketinggian permukaan gliserin pada tabung terhadap waktu
dengan konsentrasi gliserin 60%
= C = 0,008508 +- 0,00009325
ρ = 1173 kg/m3
( )
⁄
⁄
( ) ( ) ( )
( )
⁄
⁄
( ) ( ) ( )
⁄
Pa.s
Pa.s = 18,068 mPa.s
dengan nilai ketidakpastian sebagai berikut :
√(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
√(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
√( ) ( ) ( ) ( ) ( )
√( ) ( ) ( ) ( ) ( )
√ = 27,78 × 10-3
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
67
5) Gliserin konsentrasi 80%
Grafik L.5. Selisih ketinggian permukaan gliserin pada tabung terhadap waktu
dengan konsentrasi gliserin 80%
= C = 0,001368 +- 0,00007136
ρ = 1241 kg/m3
( )
⁄
⁄
( ) ( ) ( )
( )
⁄
⁄
( ) ( ) ( )
⁄
Pa.s
Pa.s = 56,83 mPa.s
dengan nilai ketidakpastian sebagai berikut :
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
68
√(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
√(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
√( ) ( ) ( ) ( ) ( )
√( ) ( ) ( ) ( ) ( )
√ = 71,2 × 10-3
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
top related