Massa Jenis Zat
Coba kamu perhatikan antara es jeruk dan gula merah. Dapatkah kamu menyebutkan persamaan dan perbedaan kedua benda tersebut? Persamaan antara es jeruk dan gula merah, yaitu rasanya yang sama-sama manis. Adapun perbedaannya dapat dilihat dari warna dan wujudnya. Es jeruk berwarna orange dan berwujud cair, sedangkan gula merah berwarna merah kecokelatan dan berwujud padat.
Dari contoh tersebut, kamu dapat membedakan antara suatu zat dan zat lainnya dengan melihat wujud, warna, dan rasanya. Tahukah kamu cara lain untuk membedakan antara satu benda dan benda lainnya? Ditinjau dari definisi zat yang mempunyai massa dan menempati ruang, setiap zat dapat dibedakan berdasarkan massa dan volumenya.
Perbandingan antara massa zat dengan volume zat disebut massa jenis. Massa jenis menunjukkan kerapatan suatu zat. Apakah massa jenis untuk semua zat berbeda memiliki massa jenis yang sama? Coba kamu cari jawabannya!
Tabel 1 Massa jenis berbagai zat
Secara matematis, massa jenis suatu zat dapat ditentukan melalui persamaan berikut ini:
Keterangan:
ρ = massa jenis (kg/ )
m = massa zat (kg)
V = volume zat ( )
Contoh soal
1. Berapa massa jenis balok yang memiliki massa 2000 kg dan volume 2 ?
Penyelesaian :
Diketahui : m = 2000 kg
V = 2
Ditanyakan : ρ = …?
Jawab :
ρ =
=
= 1000 kg/
2. Berapa Volume balok aluminium yang memiliki massa 27 g dan massa jenis
aluminium 2,7 gr/ ?
Penyelesaian!
Diketahui : m = 27 g
ρ = 2,7 gr/
Ditanyakan : V = …?
Jawab:
2,7 gr/ =
V =
= 10
Berikut beberapa hal tentang massa jenis suatu zat.
1. Satuan Massa Jenis
Satuan massa jenis dalam SI adalah kg/ . Bagaimana cara mengubah satuan massa jenis kg/m3 menjadi gr/ ataupun sebaliknya? Tentu kamu dapat melakukannya dengan cara sebagai berikut.
Misalnya massa jenis air 1000 kg/ . Konversikan ke dalam gr/
1000 kg/m3 = = 1 gr/
2. Menentukan Massa Jenis Zat Padat
a. Bentuknya teratur
Langkah yang harus dilakukan adalah mengukur massa zat dengan menggunakan neraca atau timbangan. Volume zat dapat dihitung menggunakan rumus berdasarkan bentuknya misalnya, kubus, balok. Langkah terakhir menentukan massa jenis zat dengan membagi massa zat dengan volume zat.
b. Bentuknya tidak teratur
Misalnya yang hendak kamu ketahui adalah massa jenis batu. Langkah yang harus kamu lakukan sebagai berikut :
1) Timbanglah batu dengan menggunakan neraca untuk mengetahui massa batu. Catat hasil pengukuranmu!
2) Sediakan gelas ukur dan tuangkan air ke dalam gelas ukur tersebut. Catat volumenya, misal V1 = 50 ml.
3) Masukkan batu yang hendak kamu ketahui volumenya ke dalam gelas ukur yang berisi air. Catat kenaikan volume airnya, misalnya V2 = 70 ml.
4) Volume batu = V2 – V1
5) Massa jenis zat merupakan hasil bagi massa zat dengan volume zat.
3. Menentukan Massa Jenis Zat Cair
Massa jenis zat cair dapat diukur langsung dengan menggunakan hidrometer. Hidrometer memiliki skala massa jenis dan pemberat yang dapat mengakibatkan posisi hidrometer vertikal. Cara mengetahui massa jenis zat cair adalah dengan memasukkan hidrometer ke dalam zat cair tersebut. Hasil pengukuran dapat diperoleh dengan acuan semakin dalam hidrometer tercelup, menyatakan massa jenis zat cair yang diukur semakin kecil.
4. Massa Jenis Zat Berguna untuk Menentukan Jenis Zat
Pernahkah kamu menjumpai suatu zat yang tidak dapat disebutkan jenisnya? Kamu dapat menentukan jenis suatu zat dengan cara mengukur massa zat dan volumenya, selanjutnya mencari massa jenis zat tersebut dengan cara membagi massa zat dengan volume zat. Hasil yang diperoleh dikonfirmasikan dalam tabel massa jenis berbagai zat.
5. Manfaat Mengetahui Massa Jenis
Mengapa aluminium digunakan untuk bahan pembuatan pesawat terbang? Mengapa polystyrene digunakan sebagai bahan mebeleir? Tahukah kamu alasannya? Aluminium bersifat kuat dan memiliki massa yang kecil sehingga ringan tidak seperti logam-logam lainnya misalnya, besi. Polystyrene memiliki massa yang cukup rendah dan massa jenis rendah. Hal ini mengandung makna polystyrene digunakan sebagai bahan mebeleir yang menempati ruangan luas tetapi massanya cukup rendah.
Penggunaan Konsep Massa Jenis dalam Kehidupan Sehari-Hari
a. Kapal Selam
Tahukah kamu mengapa es dapat terapung di air, sedangkan batu tenggelam dalam air? Es memiliki massa jenis lebih kecil dari air, sehingga es dapat terapung dalam air. Batu tenggelam dalam air karena memiliki massa jenis lebih besar daripada air. Tahukah kamu mengapa kapal selam dapat terapung dan tenggelam di air? Ketika terapung massa jenis total kapal selam lebih kecil dari air laut dan sewaktu tenggelam massa jenis total kapal selam lebih besar dari air laut. Kapal selam memiliki tangki pemberat yang berisi air dan udara. Tangki tersebut terletak di antara lambung kapal sebelah dalam dan luar. Tangki dapat berfungsi membesar atau memperkecil massa jenis total kapal selam. Ketika air laut dipompa masuk ke dalam tangki pemberat, massa jenis kapal selam lebih besar dan sebaliknya agar massa jenis total kapal selam menjadi kecil, air laut dipompa keluar.
b. Balon Gas
Pernahkah kamu melihat balon udara? Tahukah kamu, gas apa yang terdapat di dalamnya? Balon gas berisi gas helium. Gas helium memiliki massa jenis yang lebih kecil dari udara, sehingga balon gas bisa naik ke atas.
c. Air Minum Dingin di Dalam Lemari Es
Suatu ketika kamu mungkin pernah melihat dalam botol air minum dingin yang berasal dari lemari es terdapat endapan kapur. Kenapa hal itu dapat terjadi? Air yang jernih dapat juga mengandung kapur, namun apabila dilihat langsung dengan mata tidak kelihatan. Ketika air dingin massa jenis air lebih kecil dan terpisah dari kapur sehingga kapur yang memiliki massa jenis lebih besar akan turun ke bawah dan mengendap.
d. Menganalisis Benda Terapung, Melayang, Dan Tenggelam
Dengan membandingkan massa jenis zat cair dan benda yang dicelupkan kedalamnya, kamu dapat mengetahui benda-benda tersebut terapung melayang, atau tenggelam.
