• Document: MENGUAP DAN MENDIDIH
  • Size: 302.23 KB
  • Uploaded: 2019-07-21 03:23:14
  • Status: Successfully converted


Some snippets from your converted document:

MENGUAP DAN MENDIDIH Catatan: - Tulisan ini dibuat sebagai tanggapan terhadap thread “Mekanisme Penguapan Air pada RTP” di Milis Fisika Indonesia. Tulisan ini bukan makalah resmi. Penambahan/pengurangan/revisi dari informasi yang ada di tulisan ini masih diharapkan. - Tidak dilakukan permintaan izin untuk copyright gambar-gambar pada tulisan ini. Gambar disertakan semata-mata untuk kepentingan pemahaman pembaca terhadap isi tulisan (non-profit). Pendahuluan Sudah diketahui bahwa titik didih air adalah 100 °C. Apakah penguapan dapat terjadi pada suhu di bawah 100 °C? Kita ketahui bahwa air tergenang lama-kelamaan jadi kering, baju yang dijemur menjadi kering, lantai bekas mengepel yang kering sendiri, spray/semprotan yang menguap, uap yang terlihat pada es batu (dikutip dari posting Pak Mariano). Fenomena-fenomena dalam kehidupan sehari-hari tersebut menunjukkan bahwa penguapan dapat terjadi tidak hanya pada suhu 100 °C. Pertanyaannya: mengapa demikian? Bagaimana mekanisme penguapan? Di sini saya mencoba menambahkan informasi tentang tekanan uap jenuh, penguapan, pendidihan (proses mendidih) dan perbedaannya dengan penguapan, diagram fase air dan implikasi definisi penguapan yang sebenarnya pada pembelajaran materi kalor di sekolah. Tekanan Uap Jenuh Untuk lebih mengerti perbedaan penguapan dengan pendidihan, kita perlu mengetahui besaran yang disebut dengan ”tekanan uap jenuh”. Anggap suatu substansi zat cair berada dalam ruang tertutup. Secara naluriah, kita mungkin menduga bahwa dalam ruang tertutup tidak terjadi penguapan. Namun sebenarnya penguapan tetap terjadi dalam ruang tertutup. 1 Gambar 1. Proses penguapan pada ruang tertutup Pada penguapan, molekul-molekul gas ”melepaskan diri” dari gaya antar molekul yang ada pada fase cair (perhatikan bahwa dalam hal ini yang ditinjau adalah proses dalam ruang tertutup). Molekul-molekul ini ada yang kembali menuju permukaan zat cair dan ada yang tetap menjadi gas. Akan terjadi kesetimbangan di mana molekul yang meninggalkan permukaan sebanding dengan jumlah molekul yang kembali ke permukaan. Pada kondisi kesetimbangan ini, akan ada jumlah molekul gas yang tetap (tidak berubah) pada ruang di atas permukaan zat cair [1]. Gambar 2. Kondisi ruang tertutup dalam kesetimbangan. Jumlah molekul gas di atas zat cair tidak berubah, dan jumlah molekul gas yang ”menguap” dan ”kembali” ke permukaan selalu sama [1]. 2 Terjadinya kesetimbangan dalam ruang tersebut dinamakan dengan keadaan jenuh (saturated). Tekanan uap ketika jenuh disebut tekanan uap jenuh (kadang-kadang disebut sebagai ”tekanan uap” saja) [2]. Hubungan antara tekanan uap jenuh air dengan perubahan suhu dapat dilihat di Gambar 3. Gambar 3. Grafik tekanan uap jenuh (saturated vapour pressure = svp) air terhadap temperatur [1] Hubungan tekanan uap jenuh (saturated vapor pressure) dengan suhu (temperature) secara matematis mengikuti persamaan B log P = A − (1) C +T dengan P tekanan uap jenuh, A, B dan C adalah konstanta spefisik, dan T adalah temperatur suatu zat, yang dikenal sebagai persamaan Antoine [3] (seperti yang telah di-post oleh Pak Putranda Tumewu). Persamaan ini diperoleh secara empiris [4]. Seperti yang dijelaskan Pak Putranda, dari persamaan (1) kita dapatkan bahwa semakin tinggi temperatur suatu zat, akan semakin besar nilai tekanan uap jenuhnya (lihat kembali Gambar 3. Tekanan uap jenuh naik secara logaritmik terhadap kenaikan suhu). Besarnya 3 tekanan uap jenuh berkorelasi dengan banyaknya molekul yang mempunyai energi kinetik yang cukup untuk melepaskan diri dari permukaan cairan dan memasuki fase uap. Tekanan uap jenuh yang lebih besar berarti lebih banyak molekul gas yang dimungkinkan berada di atas permukaan zat cair (seperti diilustrasikan pada Gambar 2). Jadi kenaikan suhu dapat memperbesar tekanan uap jenuh, dan semakin tinggi uap jenuh akan memperbesar kemungkinan penguapan. Inilah alasan mengapa menaikkan suhu merupakan salah satu cara mempercepat penguapan. Penguapan Molekul pada zat cair bergerak satu sama lain dengan berbagai laju yang kira-kira mengikuti distribusi Maxwell. Energi rata-rata suatu partikel dalam zat cair ditentukan oleh suhunya. Semakin tinggi suhunya, akan semakin cepat laju partikel zat cair, karenanya semakin besar energi kinetik rata-ratanya. Sesuai dengan definisi ”rata-rata”, sebenarnya tidak semua molekul dalam suatu kumpulan molekul zat cair memiliki energi kinetik yang sama. Ada molekul yang memiliki energi kinetik yang dekat dengan nilai energi kinetik rata-rata, ada yang energi kinetiknya lebih besar dan lebih kecil dari energi kinetik rata- ratanya [1].

Recently converted files (publicly available):