Tegangan Permukaan vs Viskositas
Viskositas dan tegangan permukaan adalah dua fenomena yang sangat penting mengenai mekanika dan statika fluida. Bidang-bidang seperti hidrodinamika, aerodinamika dan bahkan penerbangan dipengaruhi oleh konsekuensi dari fenomena ini. Sangat penting untuk memiliki pengetahuan yang baik dalam fenomena ini untuk unggul dalam bidang tersebut. Artikel ini akan membandingkan viskositas dan tegangan permukaan dan menyajikan perbedaan antara keduanya.
Apa itu Tegangan Permukaan?
Pertimbangkan cairan homogen. Setiap molekul di bagian tengah cairan akan memiliki jumlah gaya yang persis sama menariknya ke setiap sisi. Molekul-molekul di sekitarnya menarik molekul pusat secara seragam ke segala arah. Sekarang pertimbangkan molekul permukaan. Ini hanya memiliki gaya yang bekerja padanya menuju cairan. Daya rekat udara-cair bahkan tidak sekuat gaya kohesif cair-cair. Oleh karena itu, molekul permukaan tertarik ke pusat cairan, menciptakan lapisan molekul yang dikemas. Lapisan permukaan molekul ini bertindak sebagai lapisan tipis pada cairan. Jika kita mengambil contoh nyata dari water strider, ia menggunakan film tipis ini untuk menempatkan dirinya di permukaan air. Ini meluncur pada lapisan ini. Jika bukan karena lapisan ini, itu akan segera tenggelam. Tegangan permukaan didefinisikan sebagai gaya yang sejajar dengan permukaan yang tegak lurus terhadap garis satuan panjang yang ditarik pada 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 antara dua cairan yang tidak bercampur, dikenal sebagai tegangan antarmuka.
Apa itu Viskositas?
Viskositas didefinisikan sebagai ukuran resistensi fluida, yang mengalami deformasi oleh tegangan geser atau tegangan tarik. Dengan kata yang lebih umum, viskositas adalah "gesekan internal" dari suatu cairan. Ini juga disebut sebagai ketebalan cairan. Viskositas hanyalah gesekan antara dua lapisan cairan ketika dua lapisan bergerak relatif satu sama lain. Sir Isaac Newton adalah pelopor dalam mekanika fluida. Dia mendalilkan bahwa, untuk fluida Newtonian, tegangan geser antara 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-2s). Sistem cgs menggunakan unit "ketenangan" yang dinamai Jean Louis Marie Poiseuille untuk mengukur viskositas. Viskositas fluida juga dapat diukur dengan beberapa percobaan. Viskositas suatu fluida bergantung pada temperatur. 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 cairan karena 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.
