Ketegangan Permukaan vs Viskositas
Viskositas dan tegangan permukaan adalah dua fenomena yang sangat penting mengenai mekanika dan statika fluida. Bidang seperti hidrodinamika, aerodinamika, dan bahkan penerbangan dipengaruhi oleh konsekuensi fenomena ini. Sangat penting untuk memiliki pengetahuan yang baik tentang fenomena ini untuk menjadi yang terbaik di bidang tersebut. Artikel ini akan membandingkan viskositas dan tegangan permukaan dan menyajikan perbedaan antara keduanya.
Apa itu Ketegangan Permukaan?
Pertimbangkan cairan homogen. Setiap molekul di bagian tengah cairan akan memiliki gaya yang sama untuk menariknya ke setiap sisi. Molekul di sekitarnya menarik molekul pusat secara seragam ke segala arah. Sekarang pertimbangkan molekul permukaan. Ia hanya memiliki gaya yang bekerja padanya menuju cairan. Gaya perekat udara-cair bahkan tidak sekuat gaya kohesif cair-cair. Oleh karena itu, molekul permukaan tertarik ke pusat cairan, menciptakan lapisan molekul yang padat. Lapisan permukaan molekul ini bertindak sebagai lapisan tipis pada cairan. Jika kita mengambil contoh nyata dari water strider, ia menggunakan lapisan tipis ini untuk menempatkan dirinya di permukaan air. Itu meluncur di lapisan ini. Jika bukan karena lapisan ini, maka akan langsung tenggelam. Tegangan permukaan didefinisikan sebagai gaya yang sejajar dengan permukaan yang tegak lurus dengan garis panjang satuan yang digambar di permukaan. Satuan tegangan permukaan adalah Nm-1. Tegangan permukaan juga didefinisikan sebagai energi per satuan luas. Ini juga memberikan tegangan permukaan unit baru Jm -2. Tegangan permukaan, yang terjadi di antara dua fluida yang tidak bercampur, dikenal sebagai tegangan antarmuka.
Apa itu Viskositas?
Viskositas didefinisikan sebagai ukuran resistansi fluida, yang sedang dideformasi oleh tegangan geser atau tegangan tarik. Dengan kata yang lebih umum, viskositas adalah "gesekan internal" dari suatu fluida. Ini juga disebut sebagai ketebalan fluida. Viskositas hanyalah gesekan antara dua lapisan fluida ketika dua lapisan bergerak relatif satu sama lain. Sir Isaac Newton adalah pelopor dalam mekanika fluida. Dia mendalilkan bahwa, untuk fluida Newtonian, tegangan geser antar lapisan sebanding dengan gradien kecepatan dalam arah tegak lurus terhadap lapisan. Konstanta proporsional (faktor proporsionalitas) yang digunakan di sini adalah viskositas fluida. Viskositas biasanya dilambangkan dengan huruf Yunani “µ”. Viskositas suatu fluida dapat diukur dengan menggunakan Viskometer dan Rheometer. Satuan viskositas adalah Pascal-detik (atau Nm-2 dtk). Sistem cgs menggunakan unit "poise" yang dinamai sesuai nama Jean Louis Marie Poiseuille untuk mengukur viskositas. Viskositas suatu fluida juga dapat diukur dengan beberapa percobaan. Viskositas suatu fluida tergantung pada suhu. Viskositas menurun dengan meningkatnya suhu.
τ = μ ∂u / ∂y
Persamaan dan model viskositas sangat kompleks untuk fluida non-Newtonian.
Apa perbedaan antara tegangan permukaan dan viskositas?
• Tegangan permukaan dapat dianggap sebagai kejadian yang terjadi pada zat cair akibat gaya antarmolekul yang tidak seimbang, sedangkan viskositas terjadi karena gaya pada molekul yang bergerak.
• Tegangan permukaan ada pada fluida yang bergerak dan tidak bergerak, tetapi viskositas hanya muncul pada fluida yang bergerak.
