Imam Maolana
Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Indramayu
2015
Viskositas (kekentalan)
 𝜌 air = 999 kg/m3
𝜌 oli SAE 30 = 912 kg/m3
 Air dan oli memiliki massa jenis yang hampir sama
namun karakternya berbeda ketika mengalir.
 Ada properti lain yang menunjukkan
kemampuian fluida untuk mengalir
Perbedaan viskositas silikon dan air
The behavior of a flowing fluid depends on various fluid
properties. Viscosity, one of the important properties, is
responsible for the shear force produced in a moving
fluid. Although the two fluids shown look alike (both are
clear liquids and have a specific gravity of 1), they behave
very differently when set into motion. The very viscous
silicone oil is approximately 10,000 times more viscous
than the water.
Video silikon dan air (Munson, 2010)
 Sebuah material ditempatkan antara dua buah plat
sejajar
 Plat bawah dibuat diam, plat atas diberi gaya P
 Asumsi: material menempel ke dua plat
 Plat atas mengalami pergeseran kecil  𝜹a
 AB akan berputar dg sudut 𝜹𝜷 menjadi AB’
 Timbul gaya geser (𝝉) antara plat atas & material
material
 Material diganti dengan air
 Ketika gaya P diterapkan  plat atas akan bergerak
kontinyu dg kecepatan U
 Air yg menempel ke plat atas kecepatannya U
 Air yang menempel ke plat bawah  kec. nol
 Timbul gradien kecepatan (laju regangan geser)
antara dua plat; du/dy
 Diperoleh hubungan
 Konstanta proporsionalitas 𝝁 (miu)  viskositas atau
visk. absolut/visk. Dinamik. Visk kinematik 𝝊(nu) = 𝝁/𝝆
 Hubungan antara 𝝉 dan du/dy  linear
 Fluida dimana hub. antara 𝝉
dan du/dy linear  fluida
Newtonian
 Fluida dimana hub. antara 𝝉
dan du/dy tidak linear 
fluida non-Newtonian
 Kebanyakan fluida 
Newtonian (air, oli, bensin,
udara, dll)
Viskositas adalah properti fluida 
menyatakan resistensi fluida thd gaya
geser
Fluida non-newtonian
 Fluids for which shearing stress (τ) is not linearly
related to the rate of shearing strain (du/dy) are
designated as non-Newtonian fluids.
 A mixture of water and corn starch, when placed on a
flat surface, flows as a thick, viscous fluid. However,
when the mixture is rapidly disturbed, it appears to
fracture and behave more like a solid. The mixture is a
non-Newtonian shear thickening fluid which becomes
more viscous as the shearing rate is suddenly increased
through the rapid action of the spoon.
Video fluida non newtonian (munson, 2010)
Satuan viskositas
 Viskositas Dinamik
 Berdasarkan SI  𝑃𝑎 ∙ 𝑠 atau 𝑁 ∙ 𝑠 𝑚2
 Satuan lain (cgs)  poise = 0.1 Pa.s
centipoise (cP) = 0.001 Pa.s
 Viskositas kinematik
 Berdasarkan SI  𝑚2 𝑠
 Satuan lain (cgs)  stoke = 𝑐𝑚2
𝑠 = 1𝑥10−4
𝑚2
𝑠
centistoke (cSt) = 1𝑥10−4 𝑚2 𝑠 =
1 𝑚𝑚2
𝑠
 Viskositas zat cair menurun
bila temperatur naik
 Viskositas gas naik bila
temperatur naik
Pengaruh temperatur
thd viskositas?
Indeks Viskositas (Viscosity Index)
 Konstanta/nilai/angka yang menunjukan besarnya
pengaruh temperatur terhadap viskositas
 Indeks viskositas tinggi artinya pengaruh
temperatur terhadap viskositas kecil, dengan kata
lain viskositasnya stabil, tidak mudah
terpengaruh perubahan temperatur
 Indeks viskositas rendah artinya pengaruh
temperatur terhadap viskositas besar, dengan kata
lain mudah terpengaruh perubahan temperatur
Sumber:
http://www.oilsyntheticoil.com
Indeks Viskositas beberapa
pelumas
 Pertamina Fastron fully synthetic – 187
 Pertamina Fastron Synthetic oil – 156
 Pertamina Prima XP – 125
 Pertamina Mesran Super – 122
 ISO (International Organitation for Standardization) 
ISO 3448 (aplikasi industri)
 AGMA (American Gear Manufacturer Association) 
AGMA 9005 – D94 (pelumas transmisi roda gigi)
 SAE (Society of Automotive Engineer)  SAE J300
(Engine), SAE J306 (Transmisi roda gigi)
 API (American Petroleum Institute)
Viskositas - Klasifikasi
Viskositas – Klasifikasi SAE
Sumber : www.tribology-abc.com
Viskositas – Klasifikasi SAE
Sumber : www.tribology-abc.com
Viskositas – Klasifikasi ISO 3448
Sumber : www.tribology-abc.com
Viskositas – Klasifikasi AGMA
Sumber : www.tribology-abc.com
Pengukuran viskositas
 Rotational (Brookfield) viscometer  menggunakan
persamaan tegangan geser untuk mengukur viskositas
(ASTM D2983)
http://www.coleparmer.com http://www.machinerylubrication.com
 Viskometer Kapiler  viskositas kinematik
Pengukuran viskositas
www.machinerylubrication.com
Viskometer kapiler
 Most devices (called viscometers) used to determine
viscosity do not measure it directly, but instead measure
some characteristic with a known relationship to viscosity.
 The capillary tube viscometer involves the laminar flow of a
fixed volume of fluid through a capillary tube. The time
required for the fluid to pass through the tube is a measure
of the kinematic viscosity of the fluid. As shown with the
four tubes, the drain times can vary depending on the
viscosity of the fluid and the diameter of the capillary tube.
Video viskometer kapiler (Munson, 2010)
Viskometer bola jatuh
www.engineerstudent.co.uk
𝜇 = 𝑡 𝜌 𝑏 − 𝜌 𝑓 K∙ 𝐹
Viskometer bola jatuh
http://www.brookfieldengineering.com
Viskometer Saybolt
 Zat cair yang akan diukur
viskositasnya
ditempatkan pada wadah
yang diselubungi oleh
zat cair lain yang terjaga
temperaturnya.
 Waktu yang diperlukan
untuk mengumpulkan
sampel sebanyak 60 CC
diukur
 Pengukuran mengacu
standar ASTM D88
http://www.enginemechanics.tpub.com
Saybolt Universal Seconds (SUS)
Latihan
1. Apa yang anda pahami tentang fluida newtonian?
Sebutkan contohnya!
2. Apa yang anda pahami tentang fluida non-Newtonian?
Sebutkan contohnya!
3. Apa yang anda pahami tentang indeks viskositas?
4. Oli mesin A memiliki IV 125, oli B memiliki IV 140. Mana
dari oli tersebut yang lebih tahan terhadap perubahan
temperatur?
5. Apabila anda ingin memilih fluida yang menghasilkan
perubahan viskositas kecil terhadap perubahan
temperatur, apakah anda akan memilih fluida yang IV
tinggi/rendah?
6. Dari keempat metode pengujian viskositas mana yang
menghasilkan viskositas dinamik secara langsung?
Latihan (lanjutan)
7. Dari suatu pengukuran menggunakan viskometer
bola jatuh, suatu bola baja dengan diameter 1.6 mm
jatuh pada suatu oli yang diuji (S.G 0.94). Berat jenis
baja adalah 77 kN/m3. Apabila bola menempuh jarak
250 mm dalam waktu 10.4 detik, hitung viskositas oli
tersebut!

2. viskositas

  • 1.
    Imam Maolana Jurusan TeknikMesin Politeknik Negeri Indramayu 2015
  • 2.
    Viskositas (kekentalan)  𝜌air = 999 kg/m3 𝜌 oli SAE 30 = 912 kg/m3  Air dan oli memiliki massa jenis yang hampir sama namun karakternya berbeda ketika mengalir.  Ada properti lain yang menunjukkan kemampuian fluida untuk mengalir
  • 3.
    Perbedaan viskositas silikondan air The behavior of a flowing fluid depends on various fluid properties. Viscosity, one of the important properties, is responsible for the shear force produced in a moving fluid. Although the two fluids shown look alike (both are clear liquids and have a specific gravity of 1), they behave very differently when set into motion. The very viscous silicone oil is approximately 10,000 times more viscous than the water. Video silikon dan air (Munson, 2010)
  • 4.
     Sebuah materialditempatkan antara dua buah plat sejajar  Plat bawah dibuat diam, plat atas diberi gaya P  Asumsi: material menempel ke dua plat  Plat atas mengalami pergeseran kecil  𝜹a  AB akan berputar dg sudut 𝜹𝜷 menjadi AB’  Timbul gaya geser (𝝉) antara plat atas & material material
  • 5.
     Material digantidengan air  Ketika gaya P diterapkan  plat atas akan bergerak kontinyu dg kecepatan U  Air yg menempel ke plat atas kecepatannya U  Air yang menempel ke plat bawah  kec. nol  Timbul gradien kecepatan (laju regangan geser) antara dua plat; du/dy  Diperoleh hubungan
  • 6.
     Konstanta proporsionalitas𝝁 (miu)  viskositas atau visk. absolut/visk. Dinamik. Visk kinematik 𝝊(nu) = 𝝁/𝝆  Hubungan antara 𝝉 dan du/dy  linear  Fluida dimana hub. antara 𝝉 dan du/dy linear  fluida Newtonian  Fluida dimana hub. antara 𝝉 dan du/dy tidak linear  fluida non-Newtonian  Kebanyakan fluida  Newtonian (air, oli, bensin, udara, dll) Viskositas adalah properti fluida  menyatakan resistensi fluida thd gaya geser
  • 7.
    Fluida non-newtonian  Fluidsfor which shearing stress (τ) is not linearly related to the rate of shearing strain (du/dy) are designated as non-Newtonian fluids.  A mixture of water and corn starch, when placed on a flat surface, flows as a thick, viscous fluid. However, when the mixture is rapidly disturbed, it appears to fracture and behave more like a solid. The mixture is a non-Newtonian shear thickening fluid which becomes more viscous as the shearing rate is suddenly increased through the rapid action of the spoon. Video fluida non newtonian (munson, 2010)
  • 8.
    Satuan viskositas  ViskositasDinamik  Berdasarkan SI  𝑃𝑎 ∙ 𝑠 atau 𝑁 ∙ 𝑠 𝑚2  Satuan lain (cgs)  poise = 0.1 Pa.s centipoise (cP) = 0.001 Pa.s  Viskositas kinematik  Berdasarkan SI  𝑚2 𝑠  Satuan lain (cgs)  stoke = 𝑐𝑚2 𝑠 = 1𝑥10−4 𝑚2 𝑠 centistoke (cSt) = 1𝑥10−4 𝑚2 𝑠 = 1 𝑚𝑚2 𝑠
  • 9.
     Viskositas zatcair menurun bila temperatur naik  Viskositas gas naik bila temperatur naik Pengaruh temperatur thd viskositas?
  • 10.
    Indeks Viskositas (ViscosityIndex)  Konstanta/nilai/angka yang menunjukan besarnya pengaruh temperatur terhadap viskositas  Indeks viskositas tinggi artinya pengaruh temperatur terhadap viskositas kecil, dengan kata lain viskositasnya stabil, tidak mudah terpengaruh perubahan temperatur  Indeks viskositas rendah artinya pengaruh temperatur terhadap viskositas besar, dengan kata lain mudah terpengaruh perubahan temperatur
  • 11.
  • 12.
    Indeks Viskositas beberapa pelumas Pertamina Fastron fully synthetic – 187  Pertamina Fastron Synthetic oil – 156  Pertamina Prima XP – 125  Pertamina Mesran Super – 122
  • 13.
     ISO (InternationalOrganitation for Standardization)  ISO 3448 (aplikasi industri)  AGMA (American Gear Manufacturer Association)  AGMA 9005 – D94 (pelumas transmisi roda gigi)  SAE (Society of Automotive Engineer)  SAE J300 (Engine), SAE J306 (Transmisi roda gigi)  API (American Petroleum Institute) Viskositas - Klasifikasi
  • 14.
    Viskositas – KlasifikasiSAE Sumber : www.tribology-abc.com
  • 15.
    Viskositas – KlasifikasiSAE Sumber : www.tribology-abc.com
  • 16.
    Viskositas – KlasifikasiISO 3448 Sumber : www.tribology-abc.com
  • 17.
    Viskositas – KlasifikasiAGMA Sumber : www.tribology-abc.com
  • 18.
    Pengukuran viskositas  Rotational(Brookfield) viscometer  menggunakan persamaan tegangan geser untuk mengukur viskositas (ASTM D2983) http://www.coleparmer.com http://www.machinerylubrication.com
  • 19.
     Viskometer Kapiler viskositas kinematik Pengukuran viskositas www.machinerylubrication.com
  • 20.
    Viskometer kapiler  Mostdevices (called viscometers) used to determine viscosity do not measure it directly, but instead measure some characteristic with a known relationship to viscosity.  The capillary tube viscometer involves the laminar flow of a fixed volume of fluid through a capillary tube. The time required for the fluid to pass through the tube is a measure of the kinematic viscosity of the fluid. As shown with the four tubes, the drain times can vary depending on the viscosity of the fluid and the diameter of the capillary tube. Video viskometer kapiler (Munson, 2010)
  • 21.
    Viskometer bola jatuh www.engineerstudent.co.uk 𝜇= 𝑡 𝜌 𝑏 − 𝜌 𝑓 K∙ 𝐹
  • 22.
  • 23.
    Viskometer Saybolt  Zatcair yang akan diukur viskositasnya ditempatkan pada wadah yang diselubungi oleh zat cair lain yang terjaga temperaturnya.  Waktu yang diperlukan untuk mengumpulkan sampel sebanyak 60 CC diukur  Pengukuran mengacu standar ASTM D88 http://www.enginemechanics.tpub.com
  • 24.
  • 25.
    Latihan 1. Apa yanganda pahami tentang fluida newtonian? Sebutkan contohnya! 2. Apa yang anda pahami tentang fluida non-Newtonian? Sebutkan contohnya! 3. Apa yang anda pahami tentang indeks viskositas? 4. Oli mesin A memiliki IV 125, oli B memiliki IV 140. Mana dari oli tersebut yang lebih tahan terhadap perubahan temperatur? 5. Apabila anda ingin memilih fluida yang menghasilkan perubahan viskositas kecil terhadap perubahan temperatur, apakah anda akan memilih fluida yang IV tinggi/rendah? 6. Dari keempat metode pengujian viskositas mana yang menghasilkan viskositas dinamik secara langsung?
  • 26.
    Latihan (lanjutan) 7. Darisuatu pengukuran menggunakan viskometer bola jatuh, suatu bola baja dengan diameter 1.6 mm jatuh pada suatu oli yang diuji (S.G 0.94). Berat jenis baja adalah 77 kN/m3. Apabila bola menempuh jarak 250 mm dalam waktu 10.4 detik, hitung viskositas oli tersebut!