Memperkenalkan, kolom Mr Sotoy
Viskositas. Sebelum Mr Sotoy
membahas fluida yang paling kental dan paling encer, sebaiknya kita bahas
terlebih dahulu salah satu frasa yang sering didengar oleh mahasiswa teknik,
terutama ketika mempelajari tentang fluida. Viskositas adalah besaran yang
menunjukan kemampuan suatu fluida untuk menahan gaya geser. Terlalu sulit untuk
dicerna? Mudahnya viskositas adalah ukuran kekentalan suatu fluida. Semakin
tinggi viskositasnya, maka fluida tersebut semakin kental alias sulit untuk
mengalir, begitupun sebaliknya. Dan apa pula itu fluida?
Fluida adalah
zat yang mengalir
Fluida adalah suatu zat yang
tidak mampu mempertahankan bentuknya apabila diberi gaya geser. Dengan kata
lain, fluida adalah zat yang mengalir.
Perlu diketahui
bahwa fluida tidak selalu berupa zat cair. Contohnya adalah pasir. Bila kita
tinjau pasir sebagai sebuah butiran, maka pasir merupakan zat padat. Namun coba
tempatkan segenggam pasir di dalam sebuah gelas. Dapat kita lihat bahwa pasir
tersebut akan mengikuti bentuk wadahnya, dan apabila bagian dasar wadah
tersebut dilubangi, pasir tidak dapat lagi mempertahankan bentuknya dan
mengalir ke bawah akibat gaya geser yang ditimbulkan oleh gaya gravitasi. Maka
dapat kita anggap kumpulan pasir tersebut sebagai fluida.
Cukup dengan
kuliah singkat mengenai mekanika fluida-nya. Semua pembahasan tadi cukup
membuat Mr Sotoy agak pusing. Sekarang kita semua telah mengetahui arti dari
viskositas dan fluida. Namun tahukah anda salah satu fluida yang memiliki
viskositas sangat tinggi? Atau fluida yang memiliki viskositas sangat rendah?
Fluida Paling
Kental
Salah satu fluida yang paling
kental atau memiliki viskositas paling tinggi adalah resin aspal.
Walaupun pada temperatur kamar, aspal berupa zat padat dan
mampu menahan gaya impak yang tinggi, namun aspal tetaplah bersifat sebagai
fluida. Tidak percaya? Berikut adalah gambar dari percobaan yang dilakukan di
University of Queensland untuk “meneteskan” bongkahan aspal.
Professor
John Mainstone dari University of Queensland pada 1990, dua tahun setelah
tetesan ketujuh, 10 tahun sebelum tetesan kedelapan
Percobaan ini dimulai pada tahun
1927 oleh Professor Thomas Parnell yang menyimpan sebongkah resin aspal diatas
corong kaca untuk menunjukkan kepada murid-muridnya bahwa aspal adalah fluida. Resin
aspal ini memiliki viskositas 230 milyar kali lebih tinggi daripada air. Butuh
sekitar sepuluh tahun bagi aspal tersebut menjatuhkan tetesan pertamanya.
Semoga saja tidak diharuskan untuk menunggu tetesan pertama agar dapat lulus
dari kelas Professor Parnell.
Fluida Paling
Encer
Ada
yang bisa menebak salah satu fluida yang memiliki viskositas paling rendah? Ya,
salah. Jawabannya adalah superfluid
helium. Superfluid helium ini sangat sulit untuk dibentuk karena helium
mencair pada temperatur 4,2 Kelvin atau minus 268,9 derajat Celcius. Sedangkan
untuk membentuk superfluid, dibutuhkan temperatur sebesar 2,2 Kelvin atau hanya
dua derajat dibawah titik didihny. Apabila temperaturnya berada di antara 2,2
Kelvin dan 4,2 Kelvin, maka Helium cair ini akan bersifat seperti fluida biasa.
Namun apabila gas helium diturunkan temperaturnya sampai membentuk fasa
superfluid, maka helium tersebut akan memiliki viskositas yang amat sangat
rendah. Begitu rendahnya sampai helium tersebut dapat dapat menembus materi
lain. Akibat rendahnya viskositas superfluid
helium, partikel-partikel helium ini dapat mengalir melewati susunan
molekul benda yang menghalangi alirannya.
Keunikan lain yang diakibatkan oleh
rendahnya viskositas superfluida ini adalah ketika sejumlah superfluid helium disimpan dalam wadah
tabung dan kemudian tabung tersebut diputar secara perlahan terhadap sumbunya.
Fluida normal akan ikut berputar dengan tabung karena terjadi gesekan antara
fluida dengan dinding tabung, namun superfluid
helium akan tetap diam. Hal ini terjadi akibat rendahnya viskositas superfluid helium, sehingga superfluida
ini dapat mengalir tanpa gesekan. Jadi, jangan coba-coba mengaduk kopi bubuk
dengan superfluid helium ketika di
rumah kita kehabisan air.
Sumber:
www.scientificamerican.com
www.wikipedia.com
http://www.fisikanet.lipi.go.id
www.images.google.com