Konsep Tegangan Permukaan Zat Cair Dalam Kehidupan

09 Agustus    Geosains    Comment   

Apakah tegangan permukaan zat cair itu?. Coba kamu perhatikan beberapa peristiwa berikut ini dalam kehidupan sehari-hari.

Tetesan embun yang jatuh di sanagt laba-laba berbentuk bola, satu tetes air jatuh di permukaan kaca membentuk bulatan, nyamuk dapat hinggap di datas air, sebuah bola mengapung di permukaan air.

Mengapa hal tersebut dapat terjadi?. Konsep fisik apa yang dapat menjelaskan fenomena di atas?. Konsep fisika tersebut dinamakan tegangan permukaan zat cair. 

Tegangan permukaan zat cair adalah kecenderungan permukaan zat cair untuk menegang sehingga permukaannya seperti ditutupi oleh suatu lapisan elastik. Untuk memahmai konsep tegangan permukaan pada zat cair, mari kita amati demonstrasi berikut:

Mengapungkan jarum di atas air

Demonstrasi berikut menunjukkan adanya tegangan permukaan. Kamu telah mengetahui bahwa massa jenis baja 9x lebih besar daripada massa jenis air. Namun jarum jahit dapat kamu buat mengapung di atas air. Bagaimana caranya?.

Ambilah sebuah jarum jahit yang sedikit kotor lalu letakan jarum tersebut ditas selembar tisu. Perlahan-lahan letakan kertasi itu di permukaan air. Setelah beberapa detik kamu akan melihat kertas tisu tenggelam ke dasar air namun jarum tetap akan mengapung. 

Namun jika sedikit tetesan alkohol atau larutan sabun kamu tambahkan maka jarum akan tenggelam karena tegangan permukaan berkurang.

Mengapa terjadi tegangan permukaan?

Kita tahu bawa diantara partikel-partikel zat sejenis terdapat gaya tarik-menarik yang dinamakan kohesi.

Di bawah permukaan cair, tiap partikel zat cair ditarik oleh gaya yang sama pada segala arah oleh partikel-partikel di dekatnya. Akibatnya, resultan gaya yang berkerja pada artikel sama dengan nol.

Embun di dedaunan

Pada permukaan zat cair, tiap partikel ditarik oleh partikel-partikel terdekat yang berada di samping dan di bawahnya namun tidak ditarik oleh partikel di atasnya. Akibatnya ada resultan gaya berarah ke bawah yang bekerja pada lapisan-lapisan atas zat cair. 

Resultan gaya ini menyebabkan lapisan-lapisan atas seakan-akan tertutup oleh hamparan selaput elastik yang ketat. Selaput in cenderung menyusut sekuat mungkin. 

leh karena itu sejumlah tertentu cairan cenderung mengambil bentuk dengan permukaan sesempit mungkin. Inilah yang kita sebut sebagai tegangan permukaan.

Akibat tegangan permukaan ini setetes air akan cenderung berbentuk bola karena dalam bentuk bola, cairan mendapatkan daerah permukaan yang tersempit. Inilah yang menyebabkan tetes embun yang jatuh pada sarang laba-laba berbentuk bola.

Tarikan pada permukaan cairan membentuk semacam kulit penutup yang titpis. Nyamuk dapa berjalan di atas air karena berat nyamuk dapat diatasi oleh kulit ini. Peristiwa yang sama terjadi pada jarum jahit yang perlahan-lahan kita letakkan secara horizontal di atas air.

Laba-laba ninja air

Aplikasi tegangan permukaan dalam kehidupan sehari-hari

Ada kaitan antara kemampuan membasahi air dengan tegangan air. Makin kecil tegangan permukaan air, makin besar kemampuan air untuk membasahi benda. Konsep inilah yang dimanfaatkan dalam kehidupan.

Mengapa mencuci tangan dengan air panas menghasilkan cucian yang lebih bersih?. Tegangan permukaan air dipengaruhi oleh suhu. Makin tinggi suhu air makin kecil tegangan permukaan air dan ini berarti makin besar kemampuan air untuk membasahi pakaian. 

Karena itu mencuci dengan air panas menyebabkan kotoran pakaian lebih mudah larut dalam air. Hasil cucian menjadi lebih bersih dibandingkan dengan menggunakan air biasa.

Deterjen juga didesain untuk meningkatkan kemampuan air membasahi kotoran yang melekat pada pakaian. Caranya adalah deterjen menurunkan tegangan permukaan air. Karena itu banyak kotoran yang tidak larut dalam air biasa akan larut dalam air yang diberi deterjen. 

Jika kulitmu luka maka lukamu akan diolesi antiseptik Antiseptik ini didesain untuk membunuh kuman dan juga memiliki tegangan permukaan yang rendah. Tegangan permukaan rendan menyebabkan antiseptik dapat membasahi seluruh luka.