Fluida memiliki sifat tidak menolak terhadap perubahan bentuk dan kemampuan untuk mengalir (atau umumnya kemampuannya untuk mengambil bentuk dari wadah mereka). Sifat ini biasanya dikarenakan sebuah fungsi dari ketidakmampuan mereka mengadakan tegangan geser (shear stress) dalam ekuilibrium statik. Konsekuensi dari sifat ini adalah hukum Pascal yang menekankan pentingnya tekanan dalam mengarakterisasi bentuk fluid. Dapat disimpulkan bahwa fluida adalah zat atau entitas yang terdeformasi secara berkesinambungan apabila diberi tegangan geser walau sekecil apapun tegangan geser itu.
Fluid dapat dikarakterisasikan sebagai:
Fluida juga dibagi menjadi cairan dan gas. Cairan membentuk permukaan bebas (yaitu, permukaan yang tidak diciptakan oleh bentuk wadahnya), sedangkan gas tidak.
Fluida Newtonian (istilah yang diperoleh dari nama Isaac Newton) adalah suatu fluida yang memiliki kurva tegangan/regangan yang linier. Contoh umum dari fluida yang memiliki karakteristik ini adalah air. Keunikan dari fluida newtonian adalah fluida ini akan terus mengalir sekalipun terdapat gaya yang bekerja pada fluida. Hal ini disebabkan karenaviskositas dari suatu fluida newtonian tidak berubah ketika terdapat gaya yang bekerja pada fluida. Viskositas dari suatu fluida newtonian hanya bergantung pada temperatur dantekanan. Viskositas sendiri merupakan suatu konstanta yang menghubungkan besar tegangan geser dan gradien kecepatan pada persamaan
dengan
adalah tegangan geser fluida [Pa]
adalah viskositas fluida – suatu konstanta penghubung [Pa•s]
adalah gradien kecepatan yang arahnya tegak lurus dengan arah geser [s−1]
Perbedaan karakteristik akan dijumpai pada fluida non-newtonian. Pada fluida jenis ini, viskositas fluida akan berubah bila terdapat gaya yang bekerja pada fluida (seperti pengadukan).
Fluida non-Newtonian adalah suatu fluida yang akan mengalami perubahan viskositas ketika terdapat gaya yang bekerja pada fluida tersebut. Hal ini menyebabkan fluida non-Newtonian tidak memiliki viskositas yang konstan. Berkebalikan dengan fluida non-Newtonian, pada fluida Newtonian viskositas bernilai konstan sekalipun terdapat gaya yang bekerja pada fluida.
Klasifikasi fluida non-Newtonian[sunting | sunting sumber]
Klasifikasi dari fluida non-Newtonian meliputi:
| Tipe fluida | Perilaku | Karakteristik | Contoh |
|---|---|---|---|
| Plastik padat | Plastik sempurna | Tegangan tidak menghasilkan regangan yang berkebalikan | Logam duktil lewat titik ‘yield’ nya |
| Plastik Bingham | Tegangan geser dan regangan memiliki hubungan linier bila batas tegangan geser mulai berpengaruh terlampaui | Lumpur, beberapa koloid | |
| Yield pseudo-plastik | Pseudo-plastik yang melampaui beberapa batas tegangan geser mulai berpengaruh | ||
| Yield dilatan | Dilatant yang melampaui beberapa batas tegangan geser mulai berpengaruh | ||
| Fluida eksponensial | Pseudoplastik | Pengurangan viskositas terlihat dengan jelas dengan adanya peningkatan gaya geser | Beberapa koloid, tanah liat, susu, gelatin,darah |
| Dilatant | Peningkatan viskositas terlihat dengan jelas dengan adanya peningkatan gaya geser | Larutan gula pekat dalam air, suspensi patiberas or pati jagung | |
| Viskoelastis – memiliki karakteristikviskos dan elastis | Material Maxwell | Kombinasi linier "seri" dari efek elastis dan viskos | logam, material komposit |
| fluida Oldroyd-B | kombinasi linier dari perilaku Maxwell dan Newtonian | Bitumen, adonan, nilon | |
| Material Kelvin | Kombinasi linier "paralel" efek elastis dan viskos | ||
| Anelastis | Material kembali ke bentuk awal bila gaya yang bekerja dihilangkan | ||
| Viskositas yang bergantug waktu | Rheopektik | Peningkatan viskositas terlihat dengan jelas seiring dengan lama durasi tegangan | beberapa lubrikan |
| Tiksotropik | Penurunan viskositas terlihat dengan jelas seiring dengan lama durasi tegangan | Saus tomat dan beberapa jenis madu |
No comments:
Post a Comment