Selaput Tipis

Selaput tipis (Thin Layer) juga merupakan sistem termodinamis. Contoh konkret selaput tipis antara lain:
a. bagian atas permukaan cairan dalam kesetimbangan dengan uapnya,
b. gelembung sabun atau selaput sabun yang teregang pada suatu kerangka yang terjadi dari dua permukaan selaput sabun dengan sedikit cairannya, dan
c. lapisan minyak di atas permukaan air.

Lapisan minyak di atas air mirip dengan membran yang teregang seperti gambar 6 berikut.


Perhatikan gambar 6 !
Lapisan minyak menarik garis batas antara minyak dan air ke atas dengan gaya F yang tegak lurus garis batas serta lapisan air menarik garis batas antara minyak dan air ke bawah dengan gaya F’ yang tegak lurus garis batas. Dua gaya ini sama harganya hanya berlawanan arah. Gaya yang bekerja tegak lurus garis batas per satuan panjang disebut tegangan permukaan.

Keadaan selaput tipis ini diwakili oleh tiga koordinat sistem, yaitu:
a. tegangan permukaan (γ) dengan satuan N m – 1
b. luas selaput (A) dengan satuan m2, dan
c. temperatur selasput tipis (T) dengan satuan kelvin (K).

Eksperimen menunjukkan, bahwa tegangan permukaan hanya fungsi temperatur saja. Oleh sebab itu, persamaan keadaan selaput tipis antara minyak (eka lapis) dan air dapat ditulis sebagai berikut.

dengan a = tetapan, γ = tegangan permukaan air yang diselimuti minyak eka lapis, γw = tegangan permukaan air bersih (murni), dan T = temperatur lapisan tipis.

Perbedaan (γ – γw) sering disebut tekanan permukaan. Selaput tipis seperti ini dapat dimampatkan dan dapat dimuaikan; sehingga sangat menarik jika dibahas dalam termodinamika. Selaput tipis antara minyak dan air jika diendapkan akan mempunyai sifat optis yang menarik; sehingga jika dibahas dalam optika fisis sangat menarik.



Sumber: Hamid, Ahmad Abu. 2007. Diktat Kuliah Termodinamika. Yogyakarta: Universitas Negeri Yogyakarta.