Zat dan Wujudnya
P E T A K O N S E P Zat dan Wujudnya Massa Jenis Zat Wujud Zat Partikel Zat Perubahan Wujud 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 Zat Perubahan Kimia Perubahan Fisika
Perubahan Kimia Perubahan kimia adalah Perubahan zat yang menghasilkan Contoh : 1. Pembakaran zat jenis baru
2. Peragian / fermentasi
3. Korosi / perkaratan 4. Pelapukan Ciri-ciri perubahan kimia : 1. Terjadi perubahan warna. 2. Terjadi perubahan suhu 3. Terjadinya endapan 4. Terjadinya pembentukan gas
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 Padat Mencair / melebur Membeku Cair
Mencair / Melebur : Perubahan wujud zat padat menjadi zat cair Contoh : Membeku : Perubahan wujud dari zat cair Contoh : menjadi zat padat
Mengembun : perubahan wujud gas Contoh : menjadi cair Menguap : perubahan wujud cair Contoh : menjadi gas
Menyublim : perubahan wujud zat padat Contoh : menjadi gas 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 Contoh : sejenis
- Adhesi adalah gaya tarik-menarik antarpartikel Contoh : yang tidak sejenis
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 sehari- Hari : 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/m 3 atau gr/cm 3 ) m = massa benda (kg atau gr) v = volum benda (m 3 atau cm 3 )
Ingat!!! 1 cm 3 = 1 ml 1 gr/cm 3 = 1000 kg/m 3 1kg/m 3 = 0,001 gr/cm 3 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 CT 3/ 2 T S Untuk Gas, Persamaan Sutherland C, S: konstanta empirik T : suhu absolut De B / T Untuk Liquid, Persamaan Andrade D, B: konstanta empirik T : suhu absolut
Kompresibilitas Volume awal = V 0, volume akhir V 0 - V Tekanan akhir = P = P 0 + P P (- V / V 0 ) = - K ( V / V 0 ) = K ( / 0 ) K = Bulk modulus of elasticity of liquid, N/m 2 C = 1/K, kompresibilitas.
Kompresibilitas Hitung kerapatan (density) air laut pada kedalaman 200 m dibawah muka air laut. Kerapatan di permukaan adalah 1025 kg/m 3. K air = 2.3 x 10 9 N/m 2. Pada kedalaman 200m, (asumsi konstan), P = g h = 1025 x 9.81 x 200=2.01 x 10 6 N P = K ( / 0 ) = ( P x 0 )/K = 0.896 kg/m 3 = 0 + = 1025.896 kg/m 3
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/m 2 1 Pascal (Pa) = 1 N/m 2 1 bar = 100,000 N/m 2 = 1x10 5 Pa Tekanan relatif P gauge = Tekanan di atas tekanan atmosfir P atm P abs = Tekanan di atas vacum = P gauge + P atm Tekanan Atmosfir = 1 bar = 100,000 Pa abs.
Cepat Rambat Suara Kecepatan rambat gangguan/tekanan pada suatu medium (c) c c dp d K
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 GAS - Molekul terikat secara longgar tapi berdekatan -Tekanan yang terjadi karena gaya grafitasi -Tekanan terjadi tegak lurus bidang -Molekul bergerak bebas dan saling bertumbukan -Tekanan akibat tumbukan antar molekul -Tekanan terjadi tidak tegak lurus bidang
ALIRAN ZAT CAIR MELALUI PEMBULUH DARAH P 1 P 2 A F Hukum Poiseuille : Cairan yang mengalir melalui suatu pipa kecepatannya berbanding lurus dengan penurunan tekanan dan pangkat empat jari-jari V r 4 ( P P ) 1 2 8 L Untuk menjelaskan mengapa penderita usia lanjut mengalami pingsan Mengapa daerah ujung suhunya dingin.
Hasil Rumus Poiseuille 30 cm/s 600 cm 2 Kecepatan 5 cm/s 3 cm 2 Luas 1 mm/sec 18 cm 2 Aorta Kapiler Vena cava Pertukaran O 2 dan CO 2
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 d = 2 1 ml/min 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. air 1 cm plasma darah 1,5 cm 3,5 cm Note : 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 % sirkulasi paru-paru 20 % di arteri 10 % di kapiler 70 % di vena 7 % di kapiler paruparu 93 % di arteri dan vena paru-paru
TEKANAN DARAH SISTEMIK TEKANAN ARTERI PARU-PARU 120 P Sistolik 30 P Sistolik 95 Tek rata-rata 20 Tek rata-rata 80 Diastolik 10 Diastolik t t Tekanan rata-rata Menentukan banyaknya darah yang mengalir tiap satuan waktu P rata rata 1 T t 0 P( t) dt
MEMBRAN KENYAL Terdapat pada Pembuluh darah, lambung, usus, alveoli dll. Bentuknya : Silinder Bola ( gelembung ) R T ( tegangan ) P P T R P 4 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 H 2 O, terhubung ke jarum melalui pipa karet. Perbandingan : Orang dewasa 30 cm H 2 O pada penedrita prostat hipertropi mencapai 100 cm H 2 O 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 H 2 O
Komponen udara Inspirasi ; 80 % N 2, 19 % O 2 dan 0,04 % CO 2 Ekspirasi ; 80 % N 2, 16 % O 2 dan 4 % CO 2 Udara yang dihirup sebanyak 10 kg, absorbsi udara lewat paru-paru 0,5 kg