tegangan

1. TEGANGAN PERMUKAAN
Bunga Ardisty1
, Rosida U.U2
, Kuny Maftuhatus S3
, Nur Azisah4
, Intan Khoiriyah5
,
Alfi Nur Hikmah6
, Anggun R.R7
Jurusan Pendidikan Biologi, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Jember,
Jember
Abstrak
Tegangan permukaan merupakan sifat permukaan suatu zat cair akibat pengaruh tegangan.
Penentuan tegangan permukaan dilakukan dengan metode kenaikan pipa kapiler yang bekerja
jika suatu cairan naik dalam kapiler karena gaya tegangan mukanya bekerja pada sistem kapiler
dan sepanjang perimeter kapiler. Sebagai akibat dari adanya kohesi zat cair dan adhesi antara
zat cair – udara diluar permukaan maka pada permukaan zat cair selalu terjadi tegangan yang
disebut tegangan permukaan. Tegangan permukaan air berbanding terbalik dengan suhunya.
Jika suhu air naik maka tegangan permukaan semakin kecil.
Kata kunci : Tegangan muka, adhesi-kohesi, suhu
PENDAHULUAN
Banyak fenomena alam yang
mempunyai hubungan dengan adanya
tegangan permukaan misalnya nyamuk atau
serangga yang dapat berjalan diatas air, atau
peristiwa terapungnya silet atau jarum jahit
diatas air. Hal tersebut dapat terjadi karena
air memiliki tegangan permukaan yang
tinggi yang memungkinkan terjadinya
system kapiler yaitu kemampuan untuk
bergerak dalam pipa kapiler. Gaya-gaya
tersebut meliputi gaya adhesi dan kohesi.
Gaya tarik menarik antara partikel-partikel
dari zat yang sama disebut kohesi.
Sedangkan gaya tarik menarik antara
partikel-partikel dari zat yang berbeda
disebut adhesi (Effendi, 2003).
Tegangan permukaan merupakan
sifat permukaan suatu zat cair yang
berperilaku layaknya selapis kulit tipis yang
kenyal atau lentur akibat pengaruh
tegangan. (Indarniati, 2008).
Tegangan permukaan antara dua
cairan yang berbeda polaritasnya
menunjukkan seberapa besar kekuatan gaya
tarik antar molekul yang berbeda dari dua
fasa cairan tersebut. Sebuah gaya tarik
dapat dianggap bekerja pada suatu bidang
permukaan sepanjang suatu garis di
permukaan. Untuk suatu zat cair tertentu,
tegangan permukaannya tergantung pada
temperatur dan juga fluida lain yang
bersentuhan di permukaan (Munson,
2004).
Pada percobaan dilakukan analisa
mengenai tegangan permukaan pada raksa
dan air dengan menggunakan metode
kenaikan pipa kapiler, sehingga dapat
diketahui nilai tegangan permukaan dari
suatu larutan.
1.2. Rumusan Masalah
Permasalahan yang akan dibahas
pada percobaan ini adalah bagaimana
tegangan permukaan pada air dan raksa
dan bagaimana pengaruh suhu
terhadap tegangan permukaan?
1.3. Tujuan Percobaan
Mengetahui tegangan permukaan
pada air dan raksa dan pengaruh suhu
terhadap tegangan permukaan?
.
METODELOGI PENELITIAN
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan adalah pipa
kapiler, beaker glass, kaki tiga, penggaris,
busur, termometer, bunsen, piknometer,
kasa, neraca dan pipet tetes. Bahan yang
digunakan adalah air, raksa dan korek api.
Cara kerja
1. Mengukur Massa jenis larutan,
menimbang piknometer yang diisi
penuh latutan, dan menimbang massa
piknometer, mengurangi massa
piknometer dengan larutan dikurangi
massa piknometer. Dari penimbangan

2. dilakukan perhitungan massa jenis
dengan rumusan : m/V
2. Mengukur tegangan permukaan
a. Memasukkan pipa kapiler tegak
lurus dalam larutan
b. Mengukur kenaikan larutan dalam
kolom pipa kapiler
c. Mengukur tegangan permukaan
larutan
3. Mengetahui pengaruh suhu terhadap
tegangan permukaan
a. Mengulangi langkah 1 dengan suhu
yang berubah-ubah sebanyak 3 kali
pengulangan dengan perbandingan
air dan raksa.
HASIL DAN PEMBAHASAN
a. Hasil Pengamatan
1. Mengukur massa jenis masing-
masing larutan
N
o
Lar. mpikno
(gram)
Mpikno+
larutan
(gram)
mLarutan
(gram)
VLar.
(ml)
⍴Lar.
1 Air 27,8 71,7 43,9 50 0,88
2 Raksa 27,8 395,2 339,5 25 13,6
2. Tegangan permukaan larutan
3. Pengaruh suhu terhadap tegangan
permukaan Raksa
4. Pengaruh suhu terhadap tegangan
permukaan air
No To T H ∆T γ
γ Rata-
rata
1.
29 34 0,2 5 6,86 9,29
0,2 6,86
0,4 14,14
2 29 39 0,2 10 6,86 8,10
0,2 6,86
0,3 10,60
3 29 44 0,4 15 14,58 16,64
0,5 17,68
0,5 17,68
a. Pembahasan
Tegangan permukaan adalah gaya
atau tarikan kebawah yang menyebabkan
permukaan cairan berkontraksi dan benda
dalam keadaan tegang. Hal ini disebabkan
oleh gaya-gaya tarik yang tidak seimbang
pada antar muka cairan. Gaya ini
diketahui pada kenaikan cairan dalam
pipa kapiler dan bentuk suatu tetesan kecil
cairan.
Pada percobaan ini dilakukan dengan
menggunakan metoda pipa kapiler yaitu
mengukur tegangan permukaan zat cair
dan sudut kelengkungannya dengan
memakai pipa berdiameter. Salah satu
ujung pipa dicelupkan kedalam
permukaan zat cair maka zat cair tersebut
permukaannya akan naik sampai
ketinggian tertentu. Bila suatu pipa kapiler
dicelupkan ke dalam zat cair, maka
permukaan zat cair dalam pipa tidak sama
dengan yang di luar pipa, dengan kata lain
terdapat selisih permukaan zat cair
setinggi h cm. Hal ini karena adanya gaya
adhesi antar molekul zat cair dengan pipa
kapiler. Bila gaya adhesi lebih besar dari
No Larutan T0 h(cm) ɣ
1 Air 290
C 0,25 9,11
2 Raksa 300
C -0,7 496,04
N
o
To T H ∆T γ
γ
Rata-
rata
1. 30
3
5
-0,8
5
566,82
566,8
2
-0,8 566,82
-0,8 566,82
2. 30
4
0
-0,7
10
495,91
495,9
1
-0,7 495,91
-0,7 495,91
3. 30
4
5
-0,8
15
566,68
566,6
8
-0,8 566,68
-0,8 566,68

3. gaya kohesi antar molekul sejenisnya,
maka permukaan zat cair dalam pipa
kapiler akan naik. Sedangkan bila gaya
adhesinya lebih kecil dari gaya kohesi
maka permukaan zat cair dalam pipa
kapiler akan turun, misalnya air dalam
pipa kepiler akan nampak naik sedangkan
permukaan raksa dalam pipa kapiler
nampak turun.
Besarnya tegangan permukaan
dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti
jenis cairan, suhu, tekanan, massa jenis,
konsentrasi zat terlarut, dan kerapatan.
Jika cairan memiliki molekul besar seperti
air, maka tegangan permukaannya juga
besar. Suhu memiliki pengaruh terhadap
tegangan permukaan suatu larutan. Jika
suhu semakin tinggi maka tegangan
permukaannya semakin kecil. Hal ini
terjadi dengan meningkatnya suhu,
molekul-molekul cairan bergerak lebih
cepat dan pengaruh interaksi antara
molekul berkurang sehingga tegangan
permukaan menurun. Semakin besar
densitas berarti semakin rapat muatan –
muatan atau partikel-partiekl dari cairan
tersebut. Kerapatan partikel ini
menyebabkan makin besarnya gaya yang
diperlukan untuk memecahkan permukaan
cairan tersebut. Hal ini karena partikel
yang rapat mempunyai gaya tarik menarik
antar partikel yang kuat. Sebaliknya
cairan yang mempunyai densitas kecil
akan mempunyai tegangan permukaan
yang kecil pula.
Air membentuk permukaan cekung,
sedangkan raksa membentuk permukaan
yang cembung. Permukaan cekung dan
cembung ini disebut meniskus. Jadi air
membentuk meniskus cekung dan raksa
membentuk meniskus cembung. Hal
tersebut terjadi karena pada air gaya
kohesinya lebih kecil dibandingkan gaya
adhesinya sehingga air cenderung
membasahi dinding pipa kapiler dan
membuat permukaan cekung. Sedangkan
pada raksa gya kohesi lebih besar
dibandingkan gaya adhesi sehingga raksa
tidak membasahi dinding pipa kapiler dan
membuat permukaan cembung. Besar
kecembungan dan kecekungan permukaan
pada dinding kapiler ditentukan oleh
sudut. Sudut kontak adalah sudut yang
dibentuk oleh kelengkungan permukaan
zat cair terhadap garis ventrikal.
KESIMPULAN
Dari percobaan yang telah dilakukan,
dapat disimpulkan bahwa :
1. Air memiliki gaya adhesi lebih
besar dari gaya kohesi antar
molekul sejenisnya, maka
permukaan zat cair dalam pipa
kapiler akan naik. Raksa gaya
adhesinya lebih kecil dari gaya
kohesi maka permukaan zat cair
dalam pipa kapiler akan turun
2. Semakin tinggi suhu, akan
berpengaruh terhadap interaksi
antar molekul akan berkurang
pada gerakannya dan tegangan
permukaan semakin turun
DAFTAR PUSTAKA
Effendi. H., 2003, Telaah Kualitas Air.
Jakarta : Kanisius.
Indarniati dan Frida U.E., 2008,
Perancangan Alat Ukur Tegangan
Permukaan dengan Induksi
Elektromagnetik, Jurnal Fisika dan
Aplikasinya. Vol. 4 (1) : 1-4.
Munson B. R. etal, 2004, Mekanika
Fluida. Jakarta : Erlangga.