Page 778 - Fisika Dasar 1 - Mikrajuddin Abdullah

Bab 10 Fluida

Jawab

Tekanan awal gas adalah P0 = 2 atm = 2  10 Pa. Tekanan akhir gas adalah P =
5
1,9 atm = 1,9  10 Pa. Perubahan tekanan gas P0 – P = 10 Pa. Suhu pecobaan
5
4
T = 27 C = 27 + 273 = 300 K. Volume ruang yang ditempati gas V = 0,5 L = 0,5
o
 10 m = 5  10 m . Jumlah molekul yang menempel di permukaan semua
-4
-3
3
3
partikel adalah N = N0 – N = (P0 – P)V/kT = 10  (5  10 )/[(1,38  10 -23 )  300]
4
-4
= 1,2  10 molekul.
21
Luas sebuah molekul adalah a = 0,162 nm = 0,162  (10 m) = 0,162  10 -18 =
2
2
-9
1,62  10 -19 . Dengan demikian, luas total permukaan partikel adalah A = Na =
(1,2  10 )(1,62  10 -19 ) = 194,4 m .
2
21

10.17 Tegangan Permukaan
Banyak pengamatan menarik tentang permukaan fluida. Jarum yang
diletakkan perlahan-lahan di atas permukaan fluida tetap mengambang
asalkan tidak basah meskipun massa jenis jarum lebih besar daripada massa
jenis fluida. Pada tempat jarum diletakkan, permukaan fluida sedikit
melengkung ke bawah mengikuti kontour permukaan jarum (Gambar 10.39).
Fenomena ini memperlihatkan bahwa permukaan fluida berperan sangat mirip
dengan membran yang direntangkan. Jarum akan masuk tenggelam ke dalam
fluida jika permukaan fluida tertusuk, yang mirip dengan robeknya membran.

Karena permukaan fluida mirip dengan membran yang direntangkan,
maka permukaan fluida menarik benda pada tepinya dengan gaya yang sejajar
permukaan. Contohnya, air yang ada dalam gelas. Pada tempat kontak dengan
gelas, permukaan air menarik dinding gelas. Berapakah besar gaya tariuk oleh
permukaan fluida?
Dari hasil pengamatan diperoleh bahwa besarnya gaya tarik oleh
permukaan fluida pada tempat kontak dengan zat padat adalah

F  L  (10.21)

dengan

F gaya oleh permukaan fluida;

L panjang garis kontak antara permukaan fluida dengan zat padat;
 konstanta yang dikenal dengan tegangan permukaan fluida.

765