MAKALAH DASAR-DASAR TEKNOLOGI PANGAN DAN HASIL PERTANIAN FLUIDA NON NEWTONIAN
KELOMPOK VIII KELAS C Oleh : Faizah Yu!i "a#za#i $%&%'%(%(%(()* +,iaa E.i! /u0i.a $%&%'%(%(%(1(* De2i3.a Nu,i3a3i $%&%'%(%(%()1* $%&%'%(%(%()1* Di3 A#4a, Le.a,i $%&%'%(%(%())* Muh5 A366a Ela3 Pu.,a $%&%'%(%(%%71* D0i Hel#i Re3al8i $%&%'%(%(%%79*
/URUSAN TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN FAKULTAS FAKULTAS TEKNOLOGI TEKNOLO GI PERTANIAN UNIVERSITAS /EMER 7(%&
ISI
Fluida adalah zat yang mampu mengalir dan menyesuaikan diri dengan bentuk wadah tempatnya atau zat yang akan berdeformasi terus menerus selama dipengaruhi oleh suatu tegangan geser. Bila berada dalam keseimbangan, fluida tidak dapat menahan gaya tangensial atau gaya geser. Semua ilmu fluida memiliki suatu derajat kompresibilitas dan memberikan tahanan kecil terhadap perubahan bentuk. 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 sebagai fungsi dari ketidakmampuan fluida terhadap tegangan geser(shear stress) dalam ekuilibrium statik. onsekuensi dari sifat ini adalah hukum pascal yang menekankan pentingnya tekanan dalam mengkarakteristikkan bentuk fluida. Fluida diklasifikasikan sebagai fluida newtonian dan fluida non newtonian. !alam fluida newtonian terdapat hubungan yang linier antara besarnya tegangan geser yang diterapkan dan laju perubahan bentuk yang diakibatkan. !alam fluida non newtonian terdapat hubungan tak linier antara besarnya tegangan geser yang diterapkan dan laju perubahan bentuk sudut. Fluida non newtonian adalah suatu fluida yang akan mengalami perubahan "iskositas ketika terdapat gaya yang bekerja pada fluida tersebut. #al ini menyebabkan fluida non newtonian tidak memiliki "iskositas yang konstan. $erbedaan karakteristik akan dijumpai pada fluida non newtonian. $ada fluida jenis ini, "iskositas fluida akan berubah bila terdapat gaya yang bekerja pada fluida misal pengadukan. %ika pada fluida non newtonian diaduk, akan tersisa suatu lubang. &ubang ini akan terisi seiring dengan berjalannya waktu. Sifat seperti ini dapat teramati pada material' material seperti puding. $eristiwa lain yang terjadi saat fluida non newtonian di aduk adalah penurunan "iskositas yang menyebabkan fluida tampak lebih tipis. da banyak tipe fluida non newtonian yang kesemuanya memiliki properti tertentu yang berubah pada keadaan tertentu. odel pendekatan fluida non newtonian sebagai berikut * a. $seudoplastik $seudoplastik adalah suatu model pendekatan fluida non newtonian di mana "iskositasnya cenderung menurun tetapi shear stress dari fluida ini akan semakin meningkat. +ontoh fluida ini adalah "inil acetate atau "inylpyrrolidone co'polymer ($$-$). b. !ilatant
!ilatant adalah suatu model pendekatan fluida non newtonian dimana "iskositasnya dan shear stress dari fluida ini akan cenderung mengalami peningkatan. +ontoh dari fluida jenis ini adalah pasta. Fluida on'ewtonian dapat digolongkan dalam / golongan besar yaitu * 0. Bingham fluid model Bingham fluid model adalah suatu model pendekatan fluida on'ewtonian di mana "iscositasnya akan sangat tergantung pada shear stress dari fluida tersebut, di mana semakin lama "iskositasnya akan menjadi konstan. $ersamaan tegangan geser fluida untuk Bingham Fluid model dapat dituliskan sebagai berikut *
dengan syarat *
jika *
%enis material yang mengikuti persamaan ini disebut Bingham $lastik. +ontoh fluida Bingham $lastik antara lain *odol,pasta dan suspensi. Bingham plastic untuk suspensi bahan bakar nuklir di antaranya ,
,
dan
1. 2stwald'de 3aele model $ersamaan tegangan geser fluida untuk 2stwald !e 3aele model adalah *
$ersamaan ini memiliki 1 parameter juga dikenal sebagai hukum daya (power &aw). 4ntuk n 5 0, maka persamaan akan direduksi menjadi persamaan hukum ewton untuk "iskositas dengan m 5 . 4ntuk n60 akan577 fluida577 maka577 menjadi577 model577 pseudoplastik.577 sedangakan577 span577 style57mso'spacerun* yes87 untuk5779 n90 maka akan menjadi fluida model dilatant. contoh fluida yang mengikuti persamaan 2stwald !e 3aele antara lain * campuran pulp kertas dengan air, campuran semen dengan air dan sebagainya. :. ;yring odel $ersamaan tegangan geser fluida untuk fluida ;rying model adalah sebagai berikut *
Fluida yang mengikuti persamaan ;rying model disebut fluida $seudoplastik. <. ;llis odel $ersamaan tegangan geser fluida untuk fluida ;llis model adalah sebagai berikut *
odel ini memiliki : parameter yang dapat diatur yaitu psi =, psi 0dan > . %ika > dipilih lebih besar dibandingkan 0, maka model mendekati hokum ewton untuk tho y? kecil. Sedangkan, jika > dipilih kurang dari 0, maka model mendekati hukum ewton untuk tho y? besar. +ontoh Fluida yang memenuhi kriterial ;llis odel antara lain * +arbon ethil +ellulose (++) yang dilarutkan ke dalam air. /. reiner'$hilippoff odel $ersamaan tegangan geser fluida untuk f luida @einer'$hilippoff model sebagai berikut *
odel ini memiliki : parameter yang dapat diatur, yaitu *myu =, myu takhingga, dan tho s . +ontoh fluida model ini adalah * :=,
Klai;!ai 8a,i Flui8a N<3 Ne0.<3ia3 Ti=e Flui8a $lastik padat
Pe,ila!u $lastik sempurna
Ka,a!.e,i.i! egangan tidak
C<3.
menghasilkan
titik yiel
regangan yang $lastik Bingham
berkebalikan egangan geser dan regangan memiliki hubungan linier bila batas tegangan geser mulai berpengaruh
Cield pseudo'plastik
terlampaui $seudo plastik yang
&umpur, beberapa
melampaui beberapa
koloid
batas tegangan geser mulai ield !ilatant
berpengaruh !ilatant yang melampaui beberapa batas tegangan geser mulai berpengaruh
Fluida ;ksponensial
$seudoplastik
Beberapa koloid, tanah liat, susu,
!ilatant
$eningkatan
gelatin dan darah &arutan gula pekat
"iskositas terlihat
dalam air, suspensi
jelas dengan adanya
patiber
peningkatan gaya geser ombinasi linier
&ogam, material
karakteristik "iskos
DseriE dari efek
komposit
dan elastis
elastis dan "iskos ombinasi linier dari
iskoelastis memiliki
aterial ma?well
Fluida oldroyd B
perilakau ma?well aterial kel"in
nelastis
dan newtonian ombinasi linier
Bitumen, adonan,
DparalelE efek elastis
nilon
dan "iskos eterial kembai ke bentuk awal bila
iskositas yang
@heopektik
bergantung waktu
gaya dihilangkan $eningkatan
Beberapa lubrikan
"iskositas terlihat jelas seiring dengan lama durasi iksotropik
tegangan $enurunan
Saus tomat dan
"iskositas terlihat
beberapa jenis madu
dengan jelas seiring dengan lama durasi tegangan
plikasi Fluida on ewtonian !alam ndustri $erminyakan * a. liran crude oil pada pipa'pipa pengeboran,adanya gesekan dalam pipa mengakibatkan berubahnya kecepatan alir sehingga "iskositas dari crude oil pun berubah. b. liran lumpur pemboran,menempelnya partikel lumpur pada dinding ' dinding pemboran menyebabkan terjadinya perubahan "iskositas ketika sampai di permukaan. c. $roses ;nhanced 2il @eco"ery,saat suatu bahan diinjeksikan misal * suatu polimer akan berubah "iskositasnya saat terjadi perubahan gradient kecepatan.
DAFTAR PUSTAKA
Setiawan !idik. 1==G. #ambatan Hesek liran. 4ni"ersitas ndonesia.
Cudi wan aryono.1==G. nalisa liran Berkembang. 4ni"ersitas ndonesia.
Bird, Stewart, dan &ightfoot. 0IJ=.ransport $henomena.ew Cork*%ohn 3iley K Sons, nc.
