SELAMAT DATANG

Selasa, 03 April 2012

Kapilaritas


apilaritasKapilaritas 
Kapilaritas adalah suatu fenomena dimana cairan secara spontan naik melalui bahan porous seperti kertas, atau non porous material seperti fiber. Fenomena ini menyebabkan air akan mengalir melawan gaya gravitasi.
Adanya kapilaritas disebabkan adanya kombinasi tegangan permukaan (yang disebabkan oleh gaya kohesi) dan gaya adhesi antara cairan dengan permukaan di sekelilingnya.
Salah satu contoh yang sederhana dan mudah dipahami adalah ketika kita menyalakan suatu obor minyak tanah. Fluida minyak tanah tersebut dapat terus membasahi sumbu obor sehingga api tetap menyala sampai minyak tersebut habis.
Persamaan Kapilaritas
Perhatikan gambar dibawah ini :
http://ditiniautami.files.wordpress.com/2011/02/kapilaritas-4.jpg?w=176&h=190
Tampak bahwa cairan naik pada kolom pipa kapiler yang memiliki jari-jari r hingga ketinggian h. Gaya yang berperan dalam menahan cairan pada ketinggian h adalah komponen gaya tegangan permukaan pada arah vertikal : F cos teta
Bagian atas pipa kapiler yang terbuka sehingga terdapat tekanan atmosfir pada permukaan cairan. Panjang permukaan sentuh antara cairan dengan pipa adalah 2 phi r (keliling lingkaran). Dengan demikian, besarnya gaya tegangan permukaan komponen vertikal yang bekerja sepanjang permukaan kontak adalah :
http://ditiniautami.files.wordpress.com/2011/02/kapilaritas-5.jpg?w=213&h=110
Keterangan :
http://ditiniautami.files.wordpress.com/2011/02/kapilaritas-6.jpg?w=213&h=120

Apabila permukaan cairan yang melengkung ke atas diabaikan, maka volume cairan dalam pipa adalah :
http://ditiniautami.files.wordpress.com/2011/02/kapilaritas-7.jpg?w=320&h=66

Apabila komponen vertikal dari Gaya Tegangan Permukaan seimbang dengan berat kolom cairan dalam pipa kapiler, maka cairan tidak dapat naik lagi. Dengan kata lain, cairan akan mencapai ketinggian maksimum, apabila komponen vertikal dari gaya tegangan permukaan seimbang dengan berat cairan setinggi h. Komponen vertikal dari Gaya tegangan permukaan adalah :
http://ditiniautami.files.wordpress.com/2011/02/kapilaritas-8.jpg?w=308&h=132

Ketika cairan mencapai ketinggian maksimum, komponen vertikal dari gaya tegangan permukaan harus sama dengan berat cairan yang ada dalam pipa kapiler. Secara matematis, ditulis :
http://ditiniautami.files.wordpress.com/2011/02/kapilaritas-9.jpg?w=213&h=148
Penerapan efek k

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar