KAPILARITAS ZAT CAIR PADA KERTAS ARIF MISRULLOH 4001415010 IPA TERPADU PENDIDIKAN IPA 04 1. 2. 3. 4. 5.
NILA PRAFITA SARI DIAN EMY MASTURA SYAROVINA MAULIDA NIKEN ANJASWARI YUNITA
15 OKTOBER 2015 1 M.TAUFIQ,S.Pd.,M.Pd.
1. JUDUL : Kapilaritas Zat Cair Pada Kertas 2. KOMPETENSI INTI : Mengolah, menyaji dan menalar dalam ranah konkret ( menggunakan, mengurai, merangkai, memodifikasi dan membuat) dan ranah abstak (menulis, membaca, menghitung, menggambar dan mengarang) sesuai dengan yang dipelajari di sekolah dan sumber lain yang sama dalam sudut pandang atau teori. 3. KOMPETENSI DASAR Melakukan percobaan untuk menyelidiki tekanan cairan pada kedalaman tertentu, gaya apung, kapilaritas, dan tekanan cairan pada ruang tertutup. 4. INDIKATOR a. Menjelaskan pengertian kapilaritas b. Memberikan contoh gejala kapilaritas dalam kehidupan sehari-hari c. Menjelaskan pengaruh berbagai macam kertas dalam gejala kapilaritas 5. TUJUAN a. Untuk mengetahui proses kapilaritas yang terjadi pada percobaan pengaruh jenis kertas (bufallo, kertas asturo, kertas glosy, kertas kayu, dan kertas minyak) terhadap kecepatan kapilaritas zat cair. b. Untuk mengetahui daya kapilaritas masing-masing kertas tersebut (bufallo, kertas asturo, kertas glosy, kertas kayu, dan kertas minyak). c. Untuk mengetahui kecepatan kapilaritas masing kertas (bufallo, kertas asturo, kertas glosy, kertas kayu, dan kertas minyak) terhadap zat cair yang digunakan, yaitu air mangsi spidol warna merah. 6. RUMUSAN MASALAH a. Bagaimana terjadinya kapilaritas air terhadap kertas? b. Apakah masing-masing kertas memiliki daya kapilaritas yang berbeda beda? c. Faktor apa yang mempengaruhi perbedaan kecepatan kapilaritas pada kertas? 7. HIPOTESIS a. Kapilaritas air terjadi pada kertas yaitu terdapat proses perambatan air melalui pori-pori kertas. b. Masing-masing kertas memiliki daya kapilaritas yang berbeda tergantung besar kecilnya pori-pori kertas tersebut. c. Faktor yang mempengaruhi perbedaan kecepatan kapilaritas pada kertas adalah pori-pori kertas.
8. LANDASAN TEORI Untuk mengetahui perbedaan kualitas kertas dalam menyerap zat cair, salah satu cara yang dapat dilakukan adalah dengan menghitung kecepatan peresapan zat cair pada masing-masing kertas. Semakin tinggi kecepatan kertas tersebut dalam menyerap zat cair, maka semakin kurang baik kualitasnya apabila digunakan untuk sampul buku. Karena akan sangat mudah basah apabila terkena air, sehingga data yang ada kurang bisa terlindungi. Sebaliknya, apabila kertas tersebut digunakan untuk penyerap zat cair akan sangat baik kualitasnya. Karena zat cair akan terserap dengan cepat. Selain itu konsep fisika yang masih berkaitan dengan percobaan kami yang berjudul pengaruh jenis kertas terhadap kecepatan zat cair ini adalah kapilaritas. Dalam fisika kapilaritas diartikan sebagai gejala naiknya zat cair melalui celah sempit atau pipa rambut. Celah sempit atau pipa rambut disebut sebagai pipa kapiler. Kapilaritas disebabkan oleh adanya gaya adhesi dan gaya kohesi antara zat cair dengan dinding pipa kapiler sehingga jika pembuluh kaca masuk ke dalam zat cair menyebabkan permukanan zat cair menjadi tidak rata atau tidak sama. Pengaruh gaya adesi dan kohesi terhadap kapilaritas . Zat cair akan naik ke dalam pipa kapiler apabila zat cair membasahi tabung yaitu ketika gaya adhesi zat cair lebih besar daripada gaya kohesi. Hal ini disebabkan gaya tegangan permukaan sepanjang dinding tabung bekerja ke arah atas. Ketinggian maksimum terjadi pada saat gaya tegangan permukaan setara atau sama dengan berat zat cair yang berada dalam pipa kapiler. Permukaan zat cair akan turun apabila zat cair tidak membasahi tabung yaitu pada saat gaya kohesi lebih besar daripada gaya adesi. Kohesi adalah gaya tarik menarik antara partikel partikel yang sejenis. Kohesi dipengaruhi oleh kerapatan dan jarak antarpartikel dalam zat. Dengan demikian, kamu pasti tahu bahwa gaya kohesi zat padat lebih besar dibandingkan dengan zat cair dan gas .Gaya kohesi mengakibatkan dua zat bila dicampurkan tidak akan saling melekat. Contoh peristiwa kohesi adalah : Tidak bercampurnya air dengan minyak, tidak melekatnya air raksa pada dinding pipa kapiler, dan air pada daun talas. Adhesi adalah gaya tarik menarik antara partikel partikel yang tidak sejenis. Gaya adhesi akan mengakibatkan dua zat akan saling melekat bila dicampurkan. Contohnya : Bercampurnya air dengan teh/kopi, melekatnya air pada dinding pipa kapiler, melekatnya tinta pada kertas, dll.
9. ALAT DAN BAHAN Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah : a. Gunting b. Stopwatch c. Penggaris d. Gelas e. Baskom
Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah : a. 5 jenis kertas (bufalo, HVS, Glosy, asturo dan kertas minyak) b. Air bersih 1 liter c. Spidol warna merah/hijau 10. LANGKAH KERJA a. Menyiapkan lima jenis kertas yaitu: kertas buffalo, kertas asturo, kertas glossy, kertas HVS dan kertas minyak. b. Menggunting kertas tersebut masing-masing dengan panjang 21 cm dan lebar 1,5 cm. masing-masing kertas dibuat tiga buah. c. Membuat garis 1 cm di salah satu ujung kertas tersebut. d. Menyiapkan air 1 liter di dalam baskom. e. Mewarnai air tersebut dengan mangsi spidol merah dengan cara mencelupkannya ke dalam air. f. Menyiapkan lima gelas yang berukuran sama yang diisi dengan zat cair tersebut setinggi 1 cm. g. Mencelupkan masing-masing jenis kertas pada bagian yang digarisi ke dalam gelas yang sudah diisi zat cair. h. Menyalakan stopwatch dan menunggu sampai 3 menit. i. Setelah tiga menit mematikan stopwatch dan segera mengambil masing-masing kertas dari gelas tersebut. j. Mengukur tinggi zat cair yang terserap oleh masing-masing kertas. k. Menulis data yang diperoleh. l. Mengulangi langkah 6-11 sebanyak tiga kali percobaan 11. HASIL PENGAMATAN 11.1 Tabel Jarak Rambat Air Jarak (cm) Waktu
Jenis Kertas Percobaan 1
Percobaan 2
Percobaan 3
3 menit
Kertas Buffalo
0.9
1.5
1.4
3 menit
Kertas Asturo
0
0.6
0.4
3 menit
Kertas Glossy
1.1
1.1
1.1
3 menit
Kertas HVS
0.2
0.1
0
3 menit
Kertas Minyak
1.7
1.4
2
11.2 Tabel kecepatan rambat air pada masing-masing kertas Jenis Kertas
Jarak rata-rata (cm)
t (sekon)
v (cm/s)
Kertas Buffalo
1.27
180
0.007
Kertas Asturo
0.3
180
0.0017
Kertas Glossy
1.1
180
0.006
Kertas HVS
0.1
180
0.005
Kertas Minyak
1.7
180
0.009
12. ANALISIS DATA Dari hasil pengamatan dapat dilakukan perhitungan untuk menentukan kecepatan air ketika merambat pada kertas, yaitu dengan cara membagi jarak rata-rata dengan waktu tempuh. a. Kertas Buffalo Jarak rata-rata Waktu tempuh
= 1,27 cm = 180 s
Cepat rambat air = 0,007 cm/s b. Kertas Asturo Jarak rata-rata Waktu tempuh
= 0,3 cm = 180 s
Cepat rambat air = 0,0017 cm/s c. Kertas Glossy Jarak rata-rata Waktu tempuh
= 1,1 cm = 180 s
Cepat rambat air = 0,006 cm/s
d. Kertas HVS Jarak rata-rata Waktu tempuh
= 0,1 cm = 180 s
Cepat rambat air = 0,0005 cm/s e. Kertas Minyak Jarak rata-rata Waktu tempuh
= 1,7 cm = 180 s
Cepat rambat air = 0,009 cm/s 13. PEMBAHASAN Kami melakukan percobaan ini karena ingin mengetahui daya kapilaritas berbagai jenis kertas. Percobaan ini terfokus pada kecepatan rambat air atau lebih tepatnya kecepatan peresapan air pada berbagai jenis kertas. Jenis kertas yang kami gunakan adalah kertas buffalo, kertas asturo, kertas glossy, kertas HVS dan kertas minyak. a. Kertas buffalo Dari data pengamatan bahwa rata-rata jarak tempuh kapilaritas air pada kertas buffalo adalah 1,27 cm dalam waktu 180 sekon. Data tersebut digunakan untuk menghitung kecepatan peresapan air pada kertas buffalo. Dari hasil analisis diperoleh bahwa kecepatan peresapan air pada kertas buffalo adalah 0,007 cm/s. Kecepatan peresapan air pada kertas buffalo ini adalah tertinggi nomor dua setelah kertas minyak. Hal ini menandakan bahwa kertas buffalo memiliki poripori yang cukup kecil. Karena air akan cepat merambat pada kertas yang poriporinya lebih kecil (prinsip kapilaritas). Selain itu kandungan serat selulosa yang ada dalam kertas juga berpengaruh. Dalam hal ini kertas buffalo memiliki kandungan serat selulosa yang cukup banyak sehingga mampu menyerap air lebih banyak dibandingkan kertas yang lain dan kecepatan peresapannya pun tinggi. b. Kertas Asturo Dari data pengamatan bahwa rata-rata jarak tempuh kapilaritas air pada kertas asturo adalah 0,3 cm dalam waktu 180 sekon. Data tersebut digunakan untuk menghitung kecepatan peresapan air pada kertas asturo. Dari hasil analisis diperoleh bahwa kecepatan peresapan air pada kertas asturo adalah 0,0017 cm/s. Kecepatan peresapan air pada kertas asturo ini adalah terendah nomor dua setelah kertas HVS. Menurut prinsip kapilaritas air akan cepat merambat pada kertas yang pori-porinya lebih kecil. Hal ini menandakan bahwa kertas asturo memiliki pori-pori yang cukup besar, karena perambatan air pada kertas cukup lambat. Selain itu kandungan serat selulosa yang ada dalam kertas juga berpengaruh.
Dalam hal ini kertas asturo memiliki kandungan serat selulosa yang rendah sehingga tidak mampu menyerap air lebih banyak dan kecepatan peresapannya pun rendah. c. Kertas Glossy Kertas glossy merupakan kertas yang sejenis dengan kertas foto. Data pengamatan menunjukkan bahwa rata-rata jarak tempuh kapilaritas air pada kertas glossy adalah 1,1 cm dalam waktu 180 sekon. Setelah mengetahui data tersebut maka kita dapat menentukan kecepatan peresapan air pada kertas glossy. Dari hasil analisis diperoleh kecepatan peresapan air pada kertas glossy sebesar 0,006 cm/s. Kecepatan peresapan air pada kertas glossy ini menempati urutan ketiga setelah kertas buffalo. Hal ini menandakan bahwa pori-pori kertas glossy lebih besar dibandingkan dengan kertas buffalo. Selain itu, kandungan serat selulosanya pun lebih rendah dibandingkan kertas buffalo. Sehingga kecepatan peresapannya lebih rendah juga bila dibandingkan kertas buffalo. d. Kertas HVS Rata-rata jarak tempuh kapilaritas air pada kertas HVS dalam waktu 180 sekon adalah 0,1 cm. Dan setelah dianalisis,diperoleh kecepatan kapilaritas air pada kertas HVS sebesar 0,0005 cm/s. Ini merupakan kecepatan paling rendah dibandingkan dengan kecepatan kapilaritas kertas yang lain. Hal ini menandakan bahwa pori-pori kertas HVS adalah paling besar dan kandungan serat selulosa nya pun paling rendah dibandingkan dengan kertas yang lainnya. Sehingga kecepatan peresapan air pada kertas HVS paling rendah pula. e. Kertas Minyak Data pengamatan menunjukkan bahwa rata-rata jarak tempuh kapilaritas air pada kertas minyak adalah paling tinggi, yaitu sebesar 1,7 cm dalam waktu 180 sekon. Secara otomatis,kecepatan kapilaritasnya pun paling tinggi,yaitu sebesar 0,009 cm/s. Hal ini menandakan bahwa pori-pori yang dimiliki oleh kertas minyak adalah paling kecil sehingga air akan cepat merambat pada kertas tersebut. Selain itu, dalam kertas minyak terkandung banyak serat selulosa yang banyak terbukti kertas minyak memiliki kecepatan kapilaritas tertinggi. Jadi, telah terbukti bahwa setiap kertas memiliki daya kapilaritas yang berbeda. Pada percobaan ini dapat diurutkan dari kertas yang memiliki daya kapilaritas tinggi menuju kertas yang daya kapilaritasnya rendah sebagai berikut: 1.) Kertas minyak 2.) Kertas buffalo 3.) Kertas glossy 4.) Kertas asturo 5.) Kertas HVS Ada beberapa kesalahan-kesalahan yang kami lakukan dalam percobaan ini sehinggga mempengaruhi hasil perhitungan,diantaranya: a. Ketidakseimbangan posisi kertas pada saat dicelupkan ke gelas yang berisi zat cair b. Beberapa kali terjadi goyangan pada gelas yang tidak disengaja c. Kurangnya ketelitian dalam mengatur waktu untuk masing-masing kertas
d. Kurangnya ketelitian dalam mengukur jarak rambat air pada kertas e. Kurangnya pemahaman konsep tentang kapilaritas, sehingga ketika diberikan pertanyaan oleh dosen belum dapat menjawab dengan lancar. 14. KESIMPULAN Dari hasil percobaan yang kam lakukan dapat dismpulkan bahwa: a. Kapilaritas terjadi pada kertas saat dicelupkan ke zat cair (air),yaitu dengan ditandai merambatnya air pada kertas yang dapat dihitung kecepatannya. b. Setiap jenis kertas (buffalo, asturo, glossy, HVS dan kertas minyak) memiliki daya kapilaritas yang berbeda-beda. c. Kecepatan kapilaritas masing-masing kertas dapat diketahui dengan membagi jarak tempuh rata-rata dengan waktu tempuh dan diperoleh hasil yang berbeda-beda antara satu kertas dengan yang lainnnya seperti yang terlampir pada pembahasan. d. Perbedaan kecepatan kapilaritas terjadi karena perbedaan pori-pori kertas dan kandungan serat selulosa yang dimiliki masing-masing kertas. e. Kapilaritas juga dipengaruhi oleh gaya adhesi. f. Gaya adhesi adalah gaya tarik-menarik antara dua partikel yang tidak sejenis. 15. DAFTAR PUSTAKA https://id.wikipedia.org/wiki/Kapilaritas http://www.e-jurnal.com/2013/11/pengertian-kapilaritas.html http://linda-haffandi.blogspot.co.id/2010/12/pengaruh-berbagai-jenis-kertaskertas.html
Lampiran 1. Data pengamatan
Lampiran 2. Dokumentasi
