Apa yang dimaksud dengan massa jenis

Ketika anda membawa 1 kg benang nilon akan terasa lebih ringan dibandingkan dengan membawa 1 kg beras. Mengapa hal ini bisa terjadi, padahal keduanya berwujud sama dan mempunyai massa 1 kg ?? Peristiwa ini terjadi karena adanya suatu perbedaan kerapatan suatu zat yang satu dengan zat lainnya, walaupun wujud zatnya sama. Untuk lebih jelasnya lagi marilah simak ulasan yang ada dibawah berikut ini.

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 ialah total massa dibagi dengan total volumenya.

Kerapatan suatu zat disebut massa jenis, yang dilambangkan dengan ρ (rho), yakni hasil bagi massa zat oleh volumenya. Hal ini sesuai dengan sifat utama dari suatu zat, yakni massa dan volume.

Baca Juga : Gelombang Bunyi : Karakteristik, Sifat, Sumber, Contoh, Teori, Frekuensi

Keadaan benda dalam air berdasarkan besar dan kecilnya massa jenis benda tersebut :

1. Terapung

Untuk dapat terapung, suatu benda dalam air harus mempunyai massa jenis lebih kecil daripada massa jenis air.  Benda dikatakan terapung jika sebagian atau seluruh bagiannya berada di atas permukaan cairan.  Saat benda diletakkan di dalam cairan, benda akan bergerak ke atas, sehingga gaya ke atas (Fa) lebih besar daripada gaya berat (w).

2. Melayang

Untuk dapat melayang, suatu benda dalam air harus mempunyai massa jenis yang sama dengan massa jenis air.  Benda dikatakan melayang jika seluruh bagiannya  berada   di  dalam  cairan.   Saat  benda  diletakkan  didalam  cairan, benda tidak akan bergerak ke atas ataupun ke bawah (melayang) , sehingga gaya ke atas (Fa) sama dengan gaya berat (w).

3. Tenggelam

Untuk dapat tenggelam, suatu benda dalam air harus mempunyai massa jenis lebih besar daripada massa jenis air, maka benda akan mengalami gaya total ke bawah yang tidak sama dengan nol.  Benda dikatakan tenggelam benda berada di dasar wadah atau tempat cairan.  Saat benda diletakkan di dalam cairan, benda akan bergerak ke bawah sampai menyentuh dasar wadah cairan dan tetap berada di dasar, sehingga gaya ke atas (Fa) lebih kecil daripada gaya berat.

Kerapatan air adalah 1,00 g/ml pada 4oC. Sistem perhitungan untuk kerapatan larutan didasari pada nilai ini. Untuk menghitung nilai kerapatan suatu larutan, umumnya larutan itu dibandingkan dengan air. Hal ini memudahkan untuk melihat apakah suatu larutan akan bercampur atau tidak, karena dua larutan dengan kerapatan yang sangat berbeda biasanya tidak dapat bercampur (Tipler, 1998).

Terdapat pengecualian, dimana larutan ionik seperti larutan garam akan larut dalam air karena keduanya bersifat polar.  Minyak yang nonpolar tidak dapat larut dalam air meskipun kerapatan keduanya tidak jauh berbeda.  Keduanya gagal dicampurkanlebih disebabkan oleh sifat tersebut, dibandingkan dengan kerapatannya.  Contoh, kerapatan merkuri (13,5 g/ml) dan air (1,0 g/ml) relatif berbeda. Perbedaan kerapatan relatif ini (kadang disebut Gravitas Spesifik) menyebabkan merkurin terbenam di dasar wadah yang berisi air.  Kerapatan relatif (gravitas spesifik) adalah rasio dari kerapatan sampel pada 20oC dibagi dengan kerapatan air pada 4oC (Tipler, 1998).

Rapatan yang merupakan perbandingan antara massa dan volume adalahsifat intensif.  Sifat-sifat intensif umumnya dipilih oleh para ilmuwan untuk  pekerjaan ilmiah karena tidak tergantung pada jumlah bahan yang sedang diteliti.  Karena volume berubah menurut suhu sedangkan massa tetap, maka rapatan merupakan fungsi suhu (Petrucci, 1999).

Bobot jenis suatu zat didefinisikan sebagai perbandingan bobot zat terhadap air dengan volume yang sama ditimbang di udara pada suhu yang sama. Kecuali dinyatakan lain dalam masing-masing monografi, penetapan bobot jenis digunakan hanya untuk cairan, didasarkan pada perbandingan bobot zat di udara pada suhu 25oC terhadap bobot air dengan volume dan suhu yang sama.

Bila suhu ditetapkan dalam monografi, bobot jenis adalah perbandingan bobot zat di udara pada suhu yang ditetapkan terhadap bobot air dengan volume dan suhu yang sama.  Bila pada suhu 25oC zat berbentuk padat, tetapkan bobot jenis pada suhu yang telah tertera pada masing-masing monografi, dan mengacu pada air  yang tetap pada suhu 25oC (Petrucci, 1999).

Baca Juga : Gelombang Elektromagnetik : Pengertian, Sifat, Macam, Rumus Beserta Contoh Soal Lengkap

Rumus Massa Jenis

Anda bisa melihat bahwa massa jenis suatu benda bisa berbeda, meskipun bahan penyusunnya mempunyai ukuran sama. Hal ini karena massa jenis bergantung pada besar massa dan volumenya.

Secara matematis, massa jenis suatu zat bisa ditentukan melalui persamaan berikut ini.

P= m/v

Keterangan:

ρ = massa jenis (kg m-3) m = massa zat (kg)

V = volume zat (m3)

Berikut ini merupakan pembahasan tentang pengertian massa jenis zat, contoh massa jenis zat, massa jenis minyak tanah, rumus massa jenis zat dan contoh soalnya, massa jenis minyak goreng, massa jenis air, satuan massa jenis, massa jenis zat cari, alat ukur massa jenis, massa jenis logam, massa jenis batu, massa jenis air laut, massa jenis alumunium, massa jenis tembaga dan massa jenis es.

Pengertian Massa Jenis

Massa jenis dapat diartikan sebagai kerapatan suatu zat, yaitu perbandingan antara massa zat dengan volumenya. Selain itu bahwa pada zat yang sama dengan wujud yang berbeda memiliki massa jenis yang sama, dan pada zat yang berbeda massa jenisnya berbeda pula.

Setiap zat selalu memiliki massa dan volume. Massa zat dapat diukur dengan timbangan atau neraca. Volume zat dapat diukur dengan rumus atau menggunakan gelas ukur dan gelas pancuran. Pengukuran massa dan volume ini telah kamu lakukan pada sebelumnya.

Gambar: Massa Baja dan Air adalah sama

Pada gambar massa kedua zat sudah ada, yaitu masing-masing 1 kg. Sedangkan volumenya belum ada. Yang pasti volume baja dan air itu berbeda, volume air lebih besar dari baja.

Dengan volume kecil pada baja memiliki massa yang sama dengan air yang volumenya besar, sehingga baja lebih rapat daripada air. Kerapatan baja lebih besar daripada air. Kerapatan suatu zat disebut dengan massa jenis.

Contoh Penggunaan Massa Jenis Zat Dalam Kehidupan Sehari-hari

a. Bidang Industri Kendaraan

Kendaraan seperti pesawat terbang dan kendaraan bermotor menggunakan bahan baku yang berbeda. Pada umumnya pesawat terbang menggunakan bahan aluminium dan titanium, karena bahan-bahan ini memiliki massa jenis kecil sehingga ringan tetapi kuat. Hal ini telah dijelaskan pada penjelasan sebelumnya.

Bahan kendaraan bermotor tidak lagi menggunakan logam seperti zaman dahulu, untuk sekarang bahan kendaraan bermotor menggunakan fiberglass.

Mobil balap seperti Formula menggunakan fiberglass, agar lebih ringan dan lentur. Begitu juga motor sekarang menggunakan fiberglass dalam bagian tertentu.

b. Bidang Bangunan

Bahan bangunan menggunakan zat atau bahan yang bermassa jenis besar, kuat, dan tidak mudah patah. Pembangunan jalan tol dan jembatan layang menggunakan konstruksi beton dengan menggunakan rangka baja, agar kuat dan tidak roboh untuk dipakai oleh berbagai kendaraan berat.

c. Bidang Penambangan Mineral

Para ahli Geologi menaruh perhatian yang besar terhadap pengetahuan tentang massa jenis batuan. Makin ke dasar bumi, maka massa jenis batuan-batuan bumi makin besar.

Batuan yang terdapat di permukaan bumi di antaranya granit, memiliki masa jenis 2.700 kg/m3. Batuan dari vulkanik lebih besar lagi, karena dihasilkan dari lava yang terletak di bagian bawah permukaan bumi.

Para ahli geologi memanfaatkan sifat benda terapung, melayang, dan tenggelam di dalam zat cair. Benda yang terapung berarti massa jenisnya lebih kecil dari massa jenis zat cair.

Benda melayang berarti massa jenisnya sama dengan massa jenis zat cair. Sedangkan benda yang tenggelam berarti massa jenisnya lebih besar dari massa jenis zat cair.

Seiring perkembangan sains dan teknologi, maka para ahli geologi dapat memisahkan biji yang mengandung uranium dari granit.

Ini dilakukan karena uranium memiliki nilai ekonomi yang tinggi. Biji tersebut itu dipecah-pecah menjadi kecil, kemudian dimasukkan ke dalam zat cair yang terbuat dari kromoform yang massa jenisnya 4.000 kg/m3.

Akhirnya granit mengapung karena massa jenisnya lebih kecil, yaitu 2.700 kg/m3, dan uranium tenggelam karena massa jenisnya 7.000 kg/m3.

Baca juga: Pemuaian Zat Gas dan Contohnya