Zat dan Wujudnya
PETA K O N S E P Zat dan Wujudnya
Massa Jenis Zat
Wujud Zat
Perubahan Wujud Zat
Partikel Zat
Susunan dan Gerak Partikel Zat
Gaya Tarik Antarpartikel Zat
Pengertian Zat Zat adalah Sesuatu yang memiliki massa dan menempati ruang
Wujud Zat Zat memiliki tiga wujud 1. Zat Padat Ciri –cirinya : bentuk tetap volum tetap massa tetap Contoh :
2. Zat Cair Ciri-cirinya : bentuknya berubah sesuai tempatnya volum dan massa tetap Contoh :
3. Gas Ciri-cirinya : bentuk dan volum berubah sesuai tempatnya massa tetap Contoh :
Perubahan Zat Perubahan Kimia
Perubahan Zat Perubahan Fisika
Perubahan Kimia • Perubahan kimia adalah Perubahan zat yang menghasilkan zat jenis baru Contoh : 1. Pembakaran
2. Peragian / fermentasi
3. Korosi / perkaratan
• Ciri-ciri perubahan kimia : 1. Terjadi perubahan warna. 2. Terjadi perubahan suhu 3. Terjadinya endapan 4. Terjadinya pembentukan gas
4. Pelapukan
Perubahan Fisika • Perubahan Fisika adalah Perubahan yang tidak menghasilkan zat jenis baru Ciri-ciri Perubahan Fisika : 1. tidak menghasilkan zat baru 2. Dapat kembali ke wujud asal 3. perubahan wujud 4. kelarutan
Perubahan fase wujud zat : Gas
Mencair / melebur
Cair
Padat Membeku
Mencair / Melebur : Perubahan wujud zat padat menjadi zat cair Contoh :
Membeku : Perubahan wujud dari zat cair menjadi zat padat Contoh :
Mengembun : perubahan wujud gas menjadi cair Contoh :
Menguap : perubahan wujud cair menjadi gas Contoh :
Menyublim : perubahan wujud zat padat menjadi gas Contoh :
Mengkristal : perubahan wujud gas menjadi padat Contoh : 1. 2.
Partikel Zat Partikel zat adalah Bagian terkecil zat yang masih memiliki sifat zat tersebut Contoh :
Partikel Tiga Wujud Zat :
Pola teratur dari susunan zat padat disebut kristal
Partikel zat padat -
-
Ciri-cirinya : Jarak antarpartikel berdekatan Letaknya teratur Gaya tarik antarpartikel sangat kuat Partikel bergetar di tempat
Partikel Zat Cair -
-
Ciri-cirinya : Letak partikel agak jauh Letaknya tidak teratur Gaya tarik lebih lemah dari zat padat Getaran bergeser dari tempatnya (mengalir)
Partikel Zat Gas -
Ciri-cirinya : Jarak partikel berjauhan Letaknya tidak teratur Gaya tarik sangat lemah Partikel bebas bergetar
Gaya Antar Partikel Zat Dua macam gaya tarik-menarik antarpartikel Yaitu : - Kohesi adalah Gaya tarik-menarik antarpartikel sejenis Contoh :
- Adhesi adalah gaya tarik-menarik antarpartikel yang tidak sejenis Contoh :
Meniskus Permukaan Zat Cair Meniskus adalah peristiwa melengkungnya permukaan zat cair karena pengaruh gaya adhesi dan kohesi Meniskus terbagi menjadi 2 macam : 1. Meniskus Cekung 2. Meniskus Cembung
Meniskus Cekung Meniskus Cekung adalah permukaan zat cair yang berbentuk cekung Contoh : Permukaan air pada pipa kapiler
gaya kohesi < gaya adhesi Akibatnya : - Zat dapat membasahi dinding wadahnya - Permukaannya cekung (meniskus cekung) - Tetesan tidak membentuk bangun seperti bola
Meniskus Cembung Meniskus cembung adalah permukaan zat cair yang berbentuk cembung Contoh : Permukaan air raksa Pada pipa kapiler
Gaya kohesi > gaya adhesi Akibatnya : - Zat tidak dapat membasahi dinding wadahnya - Permukaannya cembung (meniskus cembung) - Tetesan membentuk bangun seperti bola
Kapilaritas Azas bejana berhubungan Yaitu : sama tingginya permukaan zat cair jika bejana diisi dengan zat cair sejenis
Pipa kapiler adalah pipa yang garis tengahnya cukup kecil
Permukaan air dalam pipa kapiler
Kapilaritas Adalah peristiwa naik / turunnya zat cair dalam pipa kapiler Gejala kapilaritas dalam kehidupan sehariHari : • Naiknya minyak tanah melalui sumbu kompor • Naiknya air tanah dari akar sampai ke daun melalui pembuluh tapis • Meresapnya air atau minyak pada kain
Tegangan Permukaan Tegangan permukaan Adalah kecenderungan permukaan zat cair untuk menegang, sehingga permukaannya seperti ditutupi oleh suatu selaput elastis Contoh :
Massa Jenis Zat Massa Jenis Zat adalah perbandingan antara massa benda dengan volum benda tersebut Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut : dimana :
ρ = massa jenis (kg/m3 atau gr/cm3) m = massa benda (kg atau gr) v = volum benda (m3 atau cm3)
Ingat !!! 1 cm3 = 1 mL 1 gr/cm3 = 1000 kg/m3 1kg/m3= 0,001 gr/cm3
m
v
ρ
Viskositas • Newtonian fluid: fluida dengan konstan • Plastis, = A + B (du/dy)n. Bingham Plastic, n = 1, contoh: sewage sludge (limbah berupa sludge/bubur), pasta gigi, offshore mud. • Dilatant fluid: viskositas bertambah jika tegangan geser bertambah. (shear thickening fluid): contoh: tepung jagung + air. • Pseudo plastic fluid: viskositas menurun jika tegangan geser bertambah. Contoh: hair styling gel • Thixotropic: viskositas menurun terhadap waktu pemberian gaya (shearing force). Tinta khusus untuk keperluan luar angkasa. • Rheopetic: viskositas meningkat terhadap waktu pemberian gaya. Contoh: pelumas movie .
Pengaruh suhu terhadap viskositas 3/ 2
CT T S
De
B /T
Untuk Gas, Persamaan Sutherland C, S: konstanta empirik T : suhu absolut
Untuk Liquid, Persamaan Andrade D, B: konstanta empirik T : suhu absolut
Kompresibilitas • Volume awal = V0 , volume akhir V0 - V • Tekanan akhir = P = P0+P P (- V / V0) = - K (V / V0) = K ( / 0) K = Bulk modulus of elasticity of liquid, N/m2 C = 1/K, kompresibilitas.
Kompresibilitas Hitung kerapatan (density) air laut pada kedalaman 200 m dibawah muka air laut. Kerapatan di permukaan adalah 1025 kg/m3. K air = 2.3 x 109 N/m2. Pada kedalaman 200m, (asumsi konstan), P = g h = 1025 x 9.81 x 200=2.01 x 106 N P = K ( / 0) = (P x 0)/K = 0.896 kg/m3 ’ = 0 + = 1025.896 kg/m3
Tegangan Permukaan / Surface Tension () • Permukaan cairan berperilaku seperti sebuah membran elastis yang mengalami tarikan. • Molekul pada liquid pada dasarnya tertarik ke segala arah oleh molekul lain disekelilingnya. • Namun, pada permukaan, gaya yang terjadi tidak seimbang, sehingga molekul dipermukaan ditarik ke arah kumpulan massa cairan. • Adanya tegangan permukaan akan meminimalkan luas permukaan. Contoh: titik cairan akan cenderung membentuk menyerupai bola.
Tegangan Permukaan / Surface Tension ()
Efek Kapiler
Efek Kapiler • Dari keseimbangan antara tegangan permukaan dan komponen berat dari zat cair yang naik, dapat diperoleh harga kenaikan atau penurunan muka air dalam pipa: h=(4 Cos ) / ( D) • Dalam pengukuran menggunakan kolom air, perlu diperhatikan adanya koreksi akibat efek kapiler.
Efek Kapiler Susunlah suatu persamaan kenaikan/penurunan muka zat cair diantara dua pelat vertikal yang paralel. 2 Cos L = b h L h =( 2 Cos ) / (b )
Tekanan • Tekanan = gaya normal per unit luas, N/m2 – 1 Pascal (Pa) = 1 N/m2 – 1 bar = 100,000 N/m2 = 1x105Pa
• Tekanan relatif – Pgauge= Tekanan di atas tekanan atmosfir Patm – Pabs = Tekanan di atas vacum = Pgauge+ Patm
• Tekanan Atmosfir = 1 bar = 100,000 Pa abs.
Cepat Rambat Suara • Kecepatan rambat gangguan/tekanan pada suatu medium (c) dp c d K c
Tekanan Uap • Zat cair akan mengalami penguapan apabila memiliki permukaan terbuka. • Apabila berada dalam ruang tertutup maka akan timbul tekanan uap.
uap
Zat cair
Zat cair
FLUIDA = zat alir Zat cair - Molekul terikat secara longgar tapi berdekatan -Tekanan yang terjadi karena gaya grafitasi -Tekanan terjadi tegak lurus bidang
GAS -Molekul bergerak bebas dan saling bertumbukan -Tekanan akibat tumbukan antar molekul -Tekanan terjadi tidak tegak lurus bidang
ALIRAN ZAT CAIR MELALUI PEMBULUH DARAH P1
P2
A
F
Hukum Poiseuille : Cairan yang mengalir melalui suatu pipa kecepatannya berbanding lurus dengan penurunan tekanan dan pangkat empat jari-jari
r 4 ( P1 P2 ) V 8L Untuk menjelaskan mengapa penderita usia lanjut mengalami pingsan Mengapa daerah ujung suhunya dingin.
Hasil Rumus Poiseuille 600 cm2 30 cm/s Kecepatan 5 cm/s
18 cm2 Luas
3
cm2 1 mm/sec
Aorta
Kapiler Pertukaran O2 dan CO2
Vena cava
Tahanan terhadap debit zat cair
Efek panjang Pembuluh Terhadap debit Makin panjang pembuluh, diameter sama, zat cair akan mendapat tahanan semakin besar, maka debit zat cair akan lebih besar pada pembuluh yang pendek. Panjang = 3 1 ml/min Panjang = 2
2 ml/min Panjang = 1 3 ml/min
• Efek diameter pembuluh Kecepatan aliran zat cair makin cepat pada diameter yang pembuluhnya makin besar d=1 1 ml/min d=2 16 ml/min d=3 256 ml/min
Efek kekentalan Semakin kental zat cair semakin besar tahanan terhadap dinding pembuluh, sehingga dapat ditentukan konsentrasi sel darah merahnya. 1 cm
air
1,5 cm
plasma Note :
3,5 cm
darah
Pada darah normal kekentalan 3,5 kekentalan air. Kekentalan 1 ½ kali diatas normal kekentalan 2 kali air. Kekentalan 70 kali di atas normal kekentalan 20 kali air
Efek tekanan terhadap debit Aliran air mengalir dari tekanan tinggi ke rendah. Aliran air sebanding terhadap perbedaan tekanan
1 ml/min
2 ml/min
3 ml/min
BUNYI JANTUNG Stetoskop vibrasi jantung dan pembuluh darah besar Karena aliran laminer dan turbulensi. Hubungan EKG, bunyi jantung, ventrikel kiri dan tekanan aorta
Tekanan Tekanan aorta
Tekanan ventrikel Suara jantung
EKG
Time
Tekanan Darah
Jumlah darah orang dewasa 4,5 liter Dlm 1 kali kontraksi jantung terpompa 80 ml darah permenit beredar satu siklus dalam tubuh. Dlam sirkulasi darah 80 % sirkulasi sistemik
20 % di arteri
10 % di kapiler
70 % di vena
20 % sirkulasi paru-paru
7 % di kapiler paruparu
93 % di arteri dan vena paru-paru
TEKANAN DARAH SISTEMIK P
TEKANAN ARTERI PARU-PARU P
Sistolik
120
30
Tek rata-rata
95 80
20 10
Diastolik
Sistolik Tek rata-rata
Diastolik
t
t
Tekanan rata-rata Menentukan banyaknya darah yang mengalir tiap satuan waktu t
Pratarata
1 P(t )dt T 0
MEMBRAN KENYAL Terdapat pada Pembuluh darah, lambung, usus, alveoli dll. Bentuknya : Silinder
Bola ( gelembung )
R
T ( tegangan )
T P R
P
4 P R
Alat Ukur Tekanan Zat Cair
Tonometer Untuk mengukur tekanan intra okuler penderita glaukoma Harga normal tekanan intraokuler 12 – 23 mm Hg Sistometer Untuk mengukur tekanan kandung kencing. Terdiri dari pipa kapiler yg mengandung skala cm H2O, terhubung ke jarum melalui pipa karet. Perbandingan : Orang dewasa 30 cm H2O pada penedrita prostat hipertropi mencapai 100 cm H2O baru terjadi pengeluaran kencing.
MEKANISME PARU-PARU Terdapat pleura viseralis yang menjadi satu dgn jaringan Paru-paru, diluarnya terdapat pleura parietalis. Ruang pleura viseralis dan pleura parietalis adl ruang intrapleural
pleura parietalis
pleura viseralis
ruang intrapleural
pleura viseralis pleura parietalis
ruang intrapleural
Jika Piston ditarik maka volume di ruang intrapleural meningkat sedang Mengalami penurunan tekanan. Pada penyakir fibrosis paru-paru ( pembentukan jaringan pada paru-paru ) Piston ditarik pernya lemah sehingga perubahan tekanan kecil kompliansi Orang dewasa 0,18 – 0,27 liter/cm H2O
Komponen udara Inspirasi ; 80 % N2, 19 % O2 dan 0,04 % CO2 Ekspirasi ; 80 % N2, 16 % O2 dan 4 % CO2 Udara yang dihirup sebanyak 10 kg, absorbsi udara lewat paru-paru 0,5 kg
