Back to the topics list

cairan

Beberapa zat ada sebagai gas pada suhu kamar, beberapa ada yang cair, sementara yang lain ada yang padat. Semua zat berperilaku berbeda. Beberapa dari mereka dapat dengan mudah bergerak, beberapa tidak dapat bergerak. Beberapa dari mereka dapat mengubah bentuknya, sementara yang lain tidak dapat mengubah bentuknya.

Pada pelajaran kali ini, kita akan belajar tentang zat yang dapat bergerak dengan mudah dan berubah bentuk. Mereka bersama-sama disebut CAIRAN. Ayo Belajar:

• Apa itu cairan?
• Contoh cairan.
• Karakteristik mereka.
• Jenis cairan.
• Cairan biologis

Apa itu cairan?

Biasanya cairan dianggap sama dengan cairan, padahal tidak sama! Cairan adalah keadaan zat tertentu, sedangkan cairan adalah salah satu keadaan materi. Semua cairan adalah cairan tetapi tidak semua cairan adalah cairan. Beberapa di antaranya adalah gas. Cairan adalah semua zat yang dapat bergerak dengan mudah dan berubah bentuk seperti cairan, gas, atau plasma. Contoh fluida yang paling umum adalah air dan udara. Contoh cairan lainnya adalah madu, minyak, oksigen, darah, dan sebagainya.

Apa yang luar biasa untuk cairan adalah bahwa mereka dapat dengan mudah mengubah bentuknya, mengambil bentuk dari wadah tempat penyimpanannya! Sederhana saja, jika kita menuangkan air ke dalam botol, maka air tersebut akan berbentuk seperti botol. Juga, ada balon berisi beberapa gas, seperti Helium, yang bisa dilihat dalam berbagai bentuk, mobil, bunga, ikan, hati, dan masih banyak lagi. Di sini, gas akan berbentuk balon. Semua cairan dan gas dapat mengalir sesuai dengan bentuk setiap wadah yang memungkinkan, baik itu gelas, botol, mangkuk, atau balon, tetapi dengan satu perbedaan penting. Gas akan mengembang untuk mengisi volume wadah tetapi cairan mempertahankan volume yang relatif konstan, dan kemungkinan cairan tidak harus mengisi seluruh volume wadah. Tapi gas menempati seluruh volume wadah, misalnya di balon helium, gas helium tersebar di seluruh balon.

Cairan tidak memiliki kekakuan dan tidak dapat menahan gaya saat diterapkan padanya. Jadi apa yang terjadi? Ketika gaya diterapkan pada material dan material gagal sejajar dengan gaya itu, terjadi keruntuhan geser. Gas tidak memiliki ketahanan geser, dan cairan juga pada dasarnya tidak memiliki ketahanan geser. Alih-alih melawan gaya, molekul gas dan cairan ingin berubah bentuk secara konstan di sekitar gaya geser.

Karakteristik cairan

Beberapa sifat fluida yang akan kita bahas adalah viskositas, kompresibilitas, konduktivitas, dan densitas.

• Viskositas adalah ketahanan suatu fluida (cair atau gas) terhadap perubahan bentuk atau pergerakan bagian-bagian yang berdekatan relatif terhadap satu sama lain. Sederhananya, viskositas adalah resistensi cairan untuk mengalir. Cairan dengan viskositas rendah mengalir dengan mudah karena susunan molekulnya menghasilkan gesekan yang sangat kecil saat bergerak. Semakin kental suatu fluida, semakin sulit untuk membuat fluida mengalir. Misalnya, sirup memiliki viskositas yang lebih tinggi daripada air. Air mengalir lebih mudah daripada sirup. Secara umum, viskositas bergantung pada keadaan fluida, seperti suhu, tekanan, dan laju deformasi. Bisakah Anda memikirkan lebih banyak contoh perbandingan? Pasta gigi lebih kental daripada air. Bagaimana jika kita membandingkan madu dan jus jeruk? Gas memiliki viskositas yang sangat kecil. Hampir semua tekanan dapat menyebabkan gas mengalir.
  
• Kompresibilitas mengacu pada pengurangan proporsional dalam ketebalan material di bawah kondisi yang ditentukan dari peningkatan tekanan atau beban tekan. Untuk massa fluida tertentu, peningkatan tekanan akan menyebabkan penurunan volume. Kompresibilitas adalah salah satu karakteristik di mana gas dan cairan bervariasi. Gas dapat dimampatkan (sebagian besar volume gas terdiri dari sejumlah besar ruang kosong di antara partikel gas). Cairan dianggap tidak dapat dimampatkan. Itu karena kualitas partikel mereka. Volume cairan tidak berubah dengan tekanan. Itu sebabnya tidak mudah untuk mengompresnya. Kompresibilitas zat apa pun adalah ukuran perubahan volumenya di bawah aksi gaya eksternal.
  
• Konduktivitas adalah ukuran kemudahan di mana muatan listrik atau panas dapat melewati suatu bahan. Bahan yang memberikan hambatan yang sangat kecil terhadap aliran arus listrik atau energi panas adalah konduktor. Oleh karena itu, konduktivitas termal gas dan cairan umumnya lebih kecil daripada padatan. Konduktivitas termal cairan tergantung pada sifat cairan. Logam cair memiliki konduktivitas termal yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan air. Udara dan air adalah penghantar energi panas yang buruk.
  
• Kepadatan adalah ukuran seberapa kompak massa dalam suatu zat atau benda. Kepadatan cairan adalah ukuran seberapa beratnya untuk jumlah yang diukur. Jadi jika Anda mencoba menimbang jumlah atau volume yang sama dari dua cairan berbeda, cairan yang lebih berat kita katakan lebih padat. Dan untuk gas, kita tahu semua menempati volume yang sama per mol. Jadi, kerapatan gas tertentu bergantung pada massa molarnya (berat molekul). Gas dengan massa molar kecil akan memiliki kerapatan lebih rendah daripada gas dengan massa molar besar.

Jenis cairan

Fluida diklasifikasikan berdasarkan sifat-sifatnya. Jenis-jenis fluida tersebut adalah:

1. Cairan Ideal

Cairan ideal tidak dapat dimampatkan dan merupakan cairan imajiner yang tidak ada dalam kenyataan. Juga, tidak memiliki viskositas. Tidak ada cairan ideal dalam kenyataan.

2. Cairan Nyata

Fluida yang memiliki sedikitnya beberapa kekentalan disebut sebagai fluida nyata. Sebenarnya semua fluida yang ada atau ada di lingkungan disebut fluida nyata. Beberapa contohnya adalah air, bensin, udara, dll.

3. Fluida Newtonian

Fluida yang mematuhi hukum viskositas Newton (menyatakan bahwa “tegangan geser berbanding lurus dengan gradien kecepatan” )   dikenal sebagai fluida Newtonian. Contohnya adalah air, madu, udara, alkohol, dll.

4. Fluida Non-Newtonian

Fluida yang tidak memenuhi hukum kekentalan Newton dikatakan sebagai fluida Non-Newtonian. Cairan non-Newtonian adalah suspensi, gel, dan koloid.

5. Fluida Inkompresibel

Ketika kerapatan fluida tetap tidak berubah dengan penerapan gaya eksternal, dikatakan sebagai fluida yang tidak dapat dimampatkan. Tidak ada cairan yang tidak dapat dimampatkan dalam kenyataan. Semua fluida dapat dimampatkan, tetapi jumlah tekanan yang diperlukan untuk mengompres (untuk menyebabkan perubahan volume fluida) bergantung pada fluida yang dimaksud.

6. Cairan yang Dapat Dimampatkan

Ketika kerapatan fluida bervariasi dengan penerapan gaya eksternal, itu adalah fluida kompresibel. Semua cairan dapat dimampatkan. Bahkan air dapat dimampatkan. Kepadatan mereka akan berubah saat tekanan diberikan. Gas sangat kompresif. Molekul mereka dipisahkan oleh jarak yang lebih jauh. Dibandingkan dengan cairan, di mana molekul lebih dekat satu sama lain, gas lebih dapat dimampatkan.

Cairan biologis

Bahkan di dalam tubuh kita, ada cairan. Mereka disebut cairan biologis.

Cairan biologis meliputi darah, urin, air liur, cairan hidung, ASI, dan lain-lain.

Air adalah dasar dari semua cairan tubuh, dan sangat penting untuk fungsi organ, jaringan, serta sistem tubuh.

Ringkasan

Jadi, apa yang sudah kita pelajari?

• Fluida adalah semua zat yang dapat bergerak dengan mudah dan berubah bentuk seperti zat cair dan gas, seperti air dan udara.
• Beberapa sifat fluida adalah viskositas, kompresibilitas, konduktivitas, dan densitas.
• Fluida diklasifikasikan berdasarkan sifatnya, dan dapat berupa fluida Ideal, Real, Newtonian, Non-newtonian, Incompressible fluid, Compressible fluid.
• Bahkan di dalam tubuh kita terdapat cairan yang disebut cairan biologis.