Massa Jenis

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 merupakan total massa dibagi dengan total volumenya. Sebuah benda yang memiliki massa jenis lebih tinggi (misalnya besi) akan memiliki volume yang lebih rendah daripada benda bermassa sama yang memiliki massa jenis lebih rendah (misalnya air). Satuan SI massa jenis adalah kilogram per meter kubik (kg·m^-3). Untuk satuan CGS meliputi centimeter dan gram. Satuan massa jenis dinyatakan dalam gram per centimeter kubik (gr/cm³). Massa jenis benda sering disebut dengan kerapatan benda dan merupakan ciri khas setiap jenis benda. Massa jenis tidak tergantung pada jumlah benda. Apabila jenisnya sama maka nilai massa jenisnya juga sama. Misalnya, setetes air dan seember air mempunyai nilai massa jenis sama yaitu 1 gram/cm³. Berbagai logam memiliki nilai massa jenis besar dikarenakan atom-atom dalam susunan molekulnya memiliki kerapatan yang besar. Gabus atau sterofoam mempunyai massa jenis kecil karena susunan atom-atom dalam molekulnya memiliki kerapatan kecil.

Massa jenis berfungsi untuk menentukan zat. Setiap zat memiliki massa jenis yang berbeda. Dan satu zat berapapun massanya berapapun volumenya akan memiliki massa jenis yang sama. Isilah sebuah gelas dengan air sebanyak 50 mL dan isilah gelas yang lain dengan minyak 50 mL. Ambil satu gelas lagi! campurkan air dan minyak di dalam gelas tersebut! Apa yang terjadi? Yah , ternyata air berada di bawah dan minyak berada di atas! Cobalah goyangkan gelas tersebut dengan keras! Apakah air akan bercampur dengan minyak? Jawabannya "TIDAK"! Mengapa? Karena massa jenis air lebih besar daripada massa jenis minyak. Massa jenis air 1 gram/cm³ dan massa jenis minyak 0,8 gram/cm³. Oleh karena itu, berapapun banyaknya minyak yang dicampurkan ke dalam air maka minyak akan tetap di atas. Dari penjelasan di atas, dapat disimpulkan bahwa:

1.       Massa jenis merupakan ciri khas suatu benda.

2.      Zat yang sama memiliki massa jenis yang sama, berapapun volumenya.

3.      Zat yang berbeda umumnya memiliki massa jenis yang berbeda pula.

Gambar. Kerapatan Molekul Kecil Menunjukkan Massa Jenis kecil

Gambar. Kerapatan Molekul Zat Padat

Massa jenis merupakan ciri khas setiap benda. Lakukan kegiatan berikut ini untuk lebih memahami konsep massa jenis.

Salah satu sifat penting dari suatu zat adalah kerapatan atau massa jenisnya. Istilah lainnya adalah densitas (density). Kerapatan atau massa jenis merupakan perbandingan massa terhadap volume zat.

Kerapatan atau massa jenis fluida homogen (sama) pada dasarnya berbeda dengan kerapatan zat padat homogen. Besi atau es batu misalnya, memiliki kerapatan yang sama pada setiap bagiannya. Berbeda dengan fluida, misalnya atmosfer atau air. Pada atmosfer bumi, makin tinggi atmosfir dari permukaan bumi, kerapatannya semakin kecil sedangkan untuk air laut, misalnya, makin dalam kerapatannya semakin besar. Massa jenis atau kerapatan dari suatu fluida homogen dapat bergantung pada faktor lingkungan seperti temperatur (suhu) dan tekanan.

Tabel. Massa Jenis Berbagai Zat

Nama zat	ρ dalam kg/m3	ρ dalam gr/cm3
Air (4 derajat Celcius)	1.000 kg/m3	1 gr/cm3
Alkohol	800 kg/m3	0,8 gr/cm3
Air raksa	13.600 kg/m3	13,6 gr/cm3
Aluminium	2.700 kg/m3	2,7 gr/cm3
Besi	7.900 kg/m3	7,9 gr/cm3
Emas	19.300 kg/m3	19,3 gr/cm3
Kuningan	8.400 kg/m3	8,4 gr/cm3
Perak	10.500 kg/m3	10,5 gr/cm3
Platina	21.450 kg/m3	21,45 gr/cm3
Seng	7.140 kg/m3	7,14 gr/cm3
Udara (27 derajat Celcius)	1,2 kg/m3	0,0012 gr/cm3
Es	920 kg/m3	0,92 gr/cm3

Penggunaan Konsep Massa Jenis dalam Kehidupan Sehari-Hari

1.       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.

2.      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.

3.      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.

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.