Articles

Definisi, Perhitungan, dan Faktor yang mempengaruhi Kapilaritas

Kapilaritas (kadang-kadang disebut Aksi Kapiler, gerakan kapiler, kenaikan kapiler, efek kapiler, atau sumbu) adalah kenaikan atau penurunan cairan dalam suatu lorong kecil seperti tabung dengan luas penampang kecil, seperti ruang di antara serat-serat handuk atau bukaan pada bahan berpori. Kapilaritas tidak terbatas pada arah vertikal. Air ditarik ke dalam serat-serat handuk, tidak peduli bagaimana arah handuk tersebut.

Definisi Kapilaritas

Pernahkah Anda melihat selembar kain yang dicelupkan ke dalam air; air mulai dari ujung kain dan menyebar ke area lain pada kain tersebut? Peristiwa seperti itu disebut fenomena kapilaritas

Cairan yang naik dalam tabung berlubang kecil yang dimasukkan ke dalam cairan dikatakan membasahi tabung, sedangkan cairan yang tertekan di dalam tabung tipis di bawah permukaan cairan di sekitarnya tidak membasahi tabung. Air adalah cairan yang membasahi tabung kapilaritas kaca; raksa adalah cairan yang tidak membasahi. Jika tidak terjadi pembasahan, kapilaritas tidak terjadi.

Visulisasi Kapilaritas

Kapilaritas adalah hasil dari gaya permukaan, atau antarmuka. Naiknya air dalam tabung tipis yang dimasukkan ke dalam air disebabkan oleh gaya tarik-menarik antara molekul-molekul air dan dinding kaca serta di antara molekul-molekul air itu sendiri. Gaya tarik-menarik ini hanya menyeimbangkan gaya gravitasi kolom air yang telah naik ke ketinggian tertentu. Semakin sempit lubang tabung kapiler, semakin tinggi air naik. Sebaliknya, air raksa tertekan ke tingkat yang lebih besar, semakin sempit lubangnya.

Fenomena kapiler yang umum terjadi adalah ketika kain pel dicelupkan ke dalam ember berisi air dan menjadi basah karena memiliki lubang-lubang kecil yang dapat menarik air ke dalam kain. Peristiwa yang membuat kain menjadi basah disebut kapilaritas. Jika Anda melihatnya, Anda akan dengan mudah memahaminya.

Baca Juga: Definisi, Satuan Pengukuran, dan Perbedaan Berat Spesifik

Rumus Perhitungan Kapilaritas

Untuk menghitung kenaikan kapilaritas, kita memerlukan suatu rumus. Rumus ini menghitung gaya yang bekerja pada setiap unit panjang permukaan. Gaya ini muncul karena molekul-molekul saling menarik satu sama lain sehingga terlihat seperti ada lapisan tipis yang tercipta pada permukaan air, membuat tetesan air terlihat seperti bola ketika jatuh ke udara. Berikut ini rumusnya.

Perhitungan Kapilaritas

Setiap simbol dalam rumus ini mewakili komponen penting yang membantu kita menghitung kenaikan kapilaritas. Untuk menggunakan rumus ini dengan baik, Anda harus menghafal komponen-komponen ini agar tidak salah dalam menghitung. Berikut ini adalah penjelasan mengenai apa yang diwakili oleh setiap simbol.

  • h = ketinggian kolom cairan
  • γ = gamma, tegangan permukaan cairan-udara (gaya/satuan panjang)
  • θ = sudut kontak
  • ρ = massa jenis cairan (massa/volume)
  • g = percepatan lokal karena gravitasi (panjang/persegi waktu)
  • r = jari-jari tabung

Baca Juga: Definisi, Pehitungan, dan Aplikasi Gravitasi Spesifik

Faktor yang mempengaruhi kapilaritas

Kapilaritas bergantung pada berbagai faktor seperti densitas cairan. Jika cairan lebih padat, maka tingkat kenaikan atau penurunan cairan di dalam kapiler tidak akan sebanyak cairan dengan kepadatan yang lebih rendah.

Diameter kapiler juga berbanding terbalik dengan aksi kapiler. Semakin besar diameter tabung, semakin kecil kapilaritasnya. Aksi kapiler berbanding lurus dengan tegangan permukaan cairan. Kapilaritas juga bergantung pada sudut kontak. Jika 𝛳 < 90o, maka meniskus akan cekung dan cairan naik melalui kapiler dan membasahi permukaannya. Jika 𝛳 = 90o, maka tidak akan ada kenaikan atau penurunan kapiler.

Jika 𝛳>90o, maka kita mendapatkan meniskus cembung dan cairan turun dalam kapiler. Hal ini terjadi ketika gaya kohesif lebih besar daripada gaya adhesif. Cairan tidak membasahi tabung. Kapilaritas tidak bergantung pada bentuk kapiler.

Baca Juga: Denifisi, Perhitungan, dan Contoh Tegangan Permukaan

Contoh Kapilaritas

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, fenomena kapilaritas dibagi menjadi dua: yang menguntungkan dan yang merugikan. Mari kita lihat kedua dampak aksi kapiler pada kehidupan sehari-hari.

Kapilaritas yang Menguntungkan

  • Sebagai contoh, ambil peristiwa ketika air merembes pada permukaan tisu atau selembar kertas. Ketika Anda mencelupkan tisu ke dalam gelas yang berisi air, separuh bagian tisu yang dicelupkan akan basah dan sisanya kering. Dalam peristiwa ini, air akan naik dan akhirnya membasahi seluruh area tisu.
  • Serupa dengan apa yang terjadi pada tisu, apabila Anda mencelupkan separuh bagian kain ke dalam gelas yang berisi air, air akan naik. Semua air akan merembes ke dalam kain dan air di dalam gelas akan habis.
  • Bayangkan minyak tanah yang naik melalui sumbu kompor atau minyak yang naik melalui sumbu lampu minyak. Kedua peristiwa ini menerangi kedua benda tersebut dan memungkinkan mereka bekerja sesuai dengan fungsinya.

Baca Juga: Definisi dan Karakteristik Tekanan Uap

Kapilaritas yang Tidak Menguntungkan

  • Ambil contoh peristiwa ketika air merembes ke dalam tembok. Kondisi ini tidak menguntungkan bagi manusia karena cenderung menyebabkan kerusakan dinding. Karena fenomena tersebut, lumut hijau akan tumbuh di dinding, dan cat menjadi rusak dan rapuh. Kondisi yang lebih parah dapat terjadi jika berhubungan dengan air laut, mengingat tingginya kandungan garam yang terdapat di dalamnya.

Baca Juga: Perbedaan Cairan dan Gas

Kesimpulan

dari artikel yang telah kami paparkan diatas, yaitu “Definisi, Perhitungan, dan Faktor yang mempengaruhi Kapilaritas” kami telah merekap dari beberapa pertanyaan, yaitu :

P1: Apa itu Kapilaritas?
J1: Kapilaritas adalah kenaikan atau penurunan cairan dalam suatu lorong kecil seperti tabung dengan luas penampang kecil, seperti ruang di antara serat-serat handuk atau bukaan pada bahan berpori. Kapilaritas tidak terbatas pada arah vertikal

P2: Apakah Kapiler dan Kapilaritas sama?
J2: Kapilaritas (kadang-kadang disebut Aksi Kapiler, gerakan kapiler, kenaikan kapiler, efek kapiler, atau sumbu) adalah kenaikan atau penurunan cairan dalam suatu lorong kecil seperti tabung dengan luas penampang kecil, seperti ruang di antara serat-serat handuk atau bukaan pada bahan berpori. Kapilaritas tidak terbatas pada arah vertikal.

P3: Faktor apa yang mempengaruhi Kapilaritas?
J3: Aksi kapilaritas bergantung pada banyak faktor seperti kepadatan cairan, tegangan permukaan dan sudut kontak. Jika kita dapat mengeringkan tubuh kita dengan handuk, kita harus berterima kasih kepada kapilaritas.

Referensi: www.britannica.com | www.sampoernaacademy.sch.id | unacademy.com

Naufal

a member of SEO Team at Wiratama Mitra Abadi. He loves to learn something new everyday.