BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian
Massa jenis adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda. Semakin tinggi massa jenis suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap volumenya. Massa jenis rata-rata setiap benda merupakan total massa dibagi dengan total volumenya. Sebuah benda yang memiliki massa jenis lebih tinggi (misalnya besi) akan memiliki volume yang lebih rendah dari pada benda bermassa sama yang memiliki massa jenis lebih rendah dari pada benda tersebut (misalnya air). Satuan sistem internasional untuk massa jenis adalah kilogram per meter kubik (kg/m3).
Untuk satuan CGS ialah centimeter, gram dan detik. Satuan massa jenis dinyatakan dalam gram per centimeter kubik (gr/cm3). Selain karena angkanya yang mudah diingat dan mudah dipakai untuk menghitung, maka massa jenis dinyatakan dengan rumus ke-2 menghitung massa jenis, atau yang dinamakan “massa jenis relatif”. Massa jenis relatif berfungsi untuk menentukan zat. Setiap zat memiliki massa jenis yang berbeda-beda. Dan satu zat berapapun massanya dan berapapun volumenya akan memiliki massa jenis yang sama (Giancoli, douglas, 2001).
Untuk satuan CGS ialah centimeter, gram dan detik. Satuan massa jenis dinyatakan dalam gram per centimeter kubik (gr/cm3). Selain karena angkanya yang mudah diingat dan mudah dipakai untuk menghitung, maka massa jenis dinyatakan dengan rumus ke-2 menghitung massa jenis, atau yang dinamakan “massa jenis relatif”. Massa jenis relatif berfungsi untuk menentukan zat. Setiap zat memiliki massa jenis yang berbeda-beda. Dan satu zat berapapun massanya dan berapapun volumenya akan memiliki massa jenis yang sama (Giancoli, douglas, 2001).
Berikut rumus untuk massa jenis ialah :
ρ =
Dimana:
P = massa jenis (gr/cm3)
m = massa (gr)
V = Volume (cm3)
Massa jenis air murni adalah 1 gr/cm3 atau sama dengan 1000 kg/m3.
Pengukuran volume terkadang kurang teliti jika dibandingkan pada pengukuran massa. Untuk itulah dalam menentukan massa jenis hanya dilakukan pengukuran massa. Hal inilah yang mendasari digunakannya massa jenis relatif.
Massa jenis didefenisikan sebagai nilai perbandingan massa jenis bahan dengan massa jenis air dan dirumus kan sebagai berikut :
Massa Jenis relatif =
Massa jenis berfungsi utuk menentukan zat, karena setiap zat memiliki massa jenis yang berbeda. Massa jenis merupakan penunjuk kerapatan suatu benda atau massa persatuan volum. Massa jenis benda sering disebut dengan kerapatan benda dan merupakan ciri khas setiap benda. Massa jenis tidak tergantung pada jumlah benda. Apabila jenisnya sama maka nilai massa jenis sama yaitu 1 gram/cm3. Berbagai logam memiliki nilai massa jenis besar dikarenakan atom-atom dalam susunan molekulnya memiliki kerapatan yang besar. Gabus atau sterofom mempunyai massa jenis kecil karena susunan molekulnya memiliki kerapatan yang besar. Gabus atau steroform mempunyai massa jenis kecil karena susunan atom-atom dalam molekulnya memiliki kerapatan kecil. Massa zat dapat diketahui dengan cara menimbang zat itu dengan timbangan atau neraca ohaus dengan besaran massa sehingga dapat diukur langsung dengan alat ukurnya. Pengukuran volume balok secara langsung dapat dilakukan dengan memasukkan zat padat itu kedalam gelas ukur yang berisi zat cair. Apabila zat itu tenggelam seluruhnya maka perubahannya menunjukkan volume dari zat padat tersebut. Sedangkan pengukuran volume balok secara tidak langsung dengan mengukur panjang, lebar dan tinggi balok dengan menggunakan alat ukur panjang diantara mistar, jangka sorong, dan mikrometer, setelah itu volume balok dapat ditentukan dengan menggunkan persamaan :
V = p x l x t.......................................................................................... (2.3)
Dimana :
p = panjang balok
l = lebar balok
t = tinggi balok
Pada saat balok ditimbang diudara dengan berat Wu ternyata berat benda saat diukur dalam zat cair Wa beratnya lebih kecil, menurut hukum archimedes, “ sebuah benda yang tercetup dalam suatu fluida akan mengalami gaya keatas F4 seberat volume fluida yang dipindahkan. Sehingga dapat dirumuskan :
Wa = Wu – Fa ..................................................................................... (2.4)
Dimana :
Fa = berat volume air dipindahkan = ρ air x Vair dipindahkan x g
Kerapatan alias massa jenis fluida homogen (sama) pada dasarnya berbeda dengan kerapatan zat padat homogen. Besi atau es batu misalnya, memiliki kerapatan yang sama pada setiap bagiannya. Berbeda dengan fluida, misalnya atmosfer atau air. Pada atmosfer bumi, makin tinggi atmosfer dari permukaan bumi, kerapatannya semakin kecil sedangkan untuk air laut, misalnya, makin dalam kerapatannya, makin besar massa jenis alias kerapatannya dari suatu fluida homogen dapat bergantung pada faktor lingkungan, seperti temperatur (suhu) dan tekanan (Young, hough D, 2002).
2.2 Gravitasi Khusus (Specific Gravity)
Gravitasi khusus suatu zat dapat diperoleh dengan membagi kerapatannya dengan 103 kg/m3 (kerapatan air pada suhu 4oC). Gravitasi khusus tidak memiliki satuan dan dimensi. Apabila kerapatan suatu benda lebih besar dari kerapatan air, maka gravitasi khususnya lebih besar dari 1, untuk kasus ini benda tersebut akan tenggelam.
2.3 Berat Jenis (Specific Weight).
Selain massa jenis, dikenal pula berat jenis. Berat jenis adalah berat benda (w) tiap satuan volume (v). Berat termasuk besaran vektor (memiliki nilai dan arah), berat merupakan ukuran besarnya percepatan gravitasi dimana benda itu berada. Satuan sistem internasional untuk berat jenis adalah N/m3.
BJ =
Dimana :
W = be rat benda dengan nilai W = massa x percepatan
W = m . g, bila berat jenis dapat dilambangkan dengan s, dapat dinyatakan dengan persamaan :
S =
S = ρ x g ............................................................................................... (2.7)
Dimana :
S = berat jenis (N/m3 atau dyne/cm3)
W = berat benda (N atau dyne)
V = volume benda (m3 atau cm3) (Daniel dan Alberty, 1980).
Berat jenis dapat digunakan dalam berbagai hal untuk menentukan suatu zat antara lain :
1. Menentukan kemurnian suatu zat
2. Mengenal keadaan zat
3. Menunjukkan kepekatan larutan
Selain karena angkanya yang mudah diingat dan mudah dipakai untuk menghitunng, massa jenis air dipakai perbandingan untuk kerumus ke-2 menghitung massa jenis, atau yang dinamaka massa jenis relatif. Dalam beberapa kasus, massa jenis dinyatakan sebagai specific gravity atau massa jenis relatif. Zat cair memiliki sifat-sifat yang unik berbeda dengan jenis zat yang lain. Dibawah ini merupakan penjelasan dasar mengenali hukum archimedes pada pelajaran fisika.
2.4 Bunyi Hukum Archimedes
Benda yang dicelupkan atau dimasukkan sebagian ataupun seluruhnya kedalam suatu cairan akan mendapatkan gaya keatas sebesar zat cair yang didesak oleh benda yang dicelupkan atau dimasukkan tadi. Air termasuk salah satu zat cair. Beberapa benda padat, jika dimasukkan kedalam air akan mengalami peristiwa yang berbeda-beda, diantaranya :
1. Tenggelam
2. Terapung
3. Melayang (Hidayat, 1979).
2.5 Rapatan
Massa jenis / kerapatan suatu fluida dapat bergantung pada banyak faktor seperti temperature fluida dan tekanan yang mempengaruhi fluida dan tekanan yang mempengaruhi fluida. Akan tetapi pengaruhnya sangat sedikit sehingga massa jenis suatu fluida dinyatakan sebagai konstanta / bilangan tetap. Rapat massa (ρ) adalah suatu besaran turunan diperoleh dengan membagi massa suatu benda atau zat dengan volumenya. Teori fungsi kerapatan (DPT, Density Functional Theory) merupakan salah satu dari beberapa pendekatan populer untuk perhitungan struktur elektron banyak partikel secara mekanika kuantum untuk sisem molekul dan bahan padat. Teori fungsi kerapatan (DPT) adalah teori mekanika kuantum yang digunakan dalam fisika dan kimia untuk mengamati keadaan dasar dan sistem banyak partikel.
DPT menjadi sangat terkenal untuk perhitungan dalam fisika keadaan padat sejak 1970. Akan tetapi, DPT tersebut tidak dapat dipertimbangkan cukup akurat untuk perhitungan kimia larutan sampai tahun 1990. Ketika pendekatan digunakan dalam teori dihasilkan perbaikan yang lebih baik. DPT kini merupakan suatu metode yang mengarahkan pada perhitungan struktur elektron dalam berbagai bidang (Bredthauer, 1993).
BAB III
METODOLOGI PRAKTIKUM
3.1 Peralatan dan Bahan
3.1.1 Peralatan yang digunakan
1. Timbangan
2. Mikrometer sekrup 1 buah
3. Jangka sorong 1 buah
3.1.2 Bahan yang digunakan
1. Balok kayu 1 buah
2. Silinder besi 1 buah
3. Bola kaca kelereng
3.2 Prosedur Kerja
1. Ditimbang massa dari masing-masing objek
2. Diukur masing-masing sisi-sisi balok kayu dengan jangka sorong sebanyak 3 kali pengukuran pada tempat-tempat yang berbeda. Diambil harga rata-rata untuk menghitung volumenya.
3. Diukur diameter bagian luar silinder besi dengan jangka sorong masing-masing 3 kali pengukuran pada tempat-tempat yang berbeda. Diambil harga rata-rata untuk menghitung volumenya.
4. Diukur diameter bola kaca dengan mikrometer sekrup 3 kali pengukuran pada tempat yang berbeda. Diambil harga rata-rata untuk menghitung volumenya.
0 comments:
Posting Komentar