Apa Sih Bedanya Menguap dan Mendidih?Untuk menyatakan perubahan fase (bentuk) zat dari fase cair menjadi uap terdapat dua istilah yang mempunyai makna berbeda, yaitu menguap dan mendidih.

Penguapan terjadi jika zat cair bersentuhan/mengalami kontak dengan uap saat tekanan uap lebih kecil dibandingkan tekanan saturasi/jenuh zat cair pada temperatur tertentu. Sebagai contoh air pada danau yang mempunyai temperatur 20°C akan mengalami proses penguapan pada udara yang mempunyai temperatur 20°C dan kelembaban relatif 60%. Hal ini disebabkan tekanan parsial uap air dalam udara pada kondisi tersebut adalah 1.4 kPa, yang lebih kecil dibandingkan tekanan saturasi pada 20°C, yaitu 2.3 kPa.

Secara sederhana dapat diterangkan bahwa peristiwa penguapan pada dasarnya adalah “terserapnya” air oleh udara, karena masih adanya “ruang kosong” untuk air di udara. Ketersediaan “ruang kosong” tersebut terutama dipengaruhi oleh temperatur dan kelembaban. Contoh peristiwa penguapan adalah proses pengeringan baju, buah, dan sayuran, proses pendinginan melalui keringat pada manusia, serta pembuangan panas pada air di menara pendingin.

Pendidihan terjadi pada zat cair yang bersentuhan dengan permukaan zat padat yang mempunyai temperatur lebih tinggi dibanding temperatur saturasi/jenuh zat cair. Sebagai contoh air bertekanan 1 atm akan mengalami pendidihan jika bersentuhan dengan permukaan zat padat yang bertemperatur 110°C, karena temperatur saturasi air pada 1 atm adalah 100°C. Ciri-ciri proses pendidihan adalah terbentuknya gelembung uap pada bidang kontak cair – padat, yang akan terlepas saat ukurannya sudah cukup besar dan akan naik menuju permukaan bebas cairan. Selama bergerak naik tersebut gelembung uap akan memindahkan sebagian panas ke cairan sekitarnya. Karena gerak gelembung dan juga gerakan cairan itu sendiri yang menyebabkan besarnya laju perpindahan panas pada proses pendidihan. pPendidihan selalu membutuhkan panas dari sekitarnya. Atau dengan kata lain proses pendidihan menyerap panas dari sekitarnya. Contohnya adalah proses pendidihan di evaporator pada suatu lemari pendingin atau pendingin ruang. Udara yang melewati evaporator akan menjadi dingin karena diambil panasnya untuk mendidihkan refrigeran (’freon’).

Pustaka :

Cengel, Heat Transfer, A Practical Approach, McGraw-Hill, 1998.

Penguapan Air

Berdasarkan pengalaman seorang kenalan saya di milis Kampung-UGM yang melakukan wawancara ke lulusan Teknik Mesin di salah satu Universitas ternama, liputannya ada disini.

Waktu itu beliau meminta para warga milis untuk memberikan ide apa untuk wawancara tersebut, dan saya punya ide bikin pertanyaan dibawah:

“Tanyain suhu air menguap pada tekanan atmosfer mas. Banyak lulusan teknik mesin UGM yang nggak bisa njawab tuh”, begitu titipannya.

Eh … bener, ketika kutanyakan nggak ada yang bisa njawab tuh.Lucunya, aku sendiri sebenarnya juga nggak bisa njawab, begitu juga bank Al, yang kukenal pintar, ternyata katanya juga nggak bisa njawab.

Jadi masalahnya, apa pertanyaannya yang terlalu sulit ya?Jangan-jangan malah anak SMP yang bisa njawab.

Sebenarnya saya ingat pertanyaan ini berdasarkan keseringan saya ngobrol dengan anak-anak Mesin pas weekend, karena dulu pernah satu kos dengan 6 orang lulusan mesin. Kebetulan kawan-kawan akrab saya tersebut agak kesulitan menjawab pertanyaan itu.

Saya maklum dengan itu, karena dulu sejarahnya Teknik Kimia diciptkakan oleh beberapa Profesor Teknik Mesin yang bingung untuk mengetahui fenomena didalam suatu alat (reaktor, bejana, heat exchanger dll.). Lalu seiring dengan perkembangan, ilmu itu malah menjadi disiplin tersendiri yang pada akhirnya tidak begitu diperhatikan lagi oleh Insinyur Mesin itu sendiri.

Sebenarnya jawaban dari perntanyaan itu gampang saja kalau sudah tahu, yaitu:

Pada keadaan dimana kelembaban udara rendah, air akan menguap di suhu berapapun, sebelum mencapai titik didihnya

Kebanyakan orang akan menjawab 100 derajat celcius jika ditanya berapa suhu air menguap, padahal itu adalah suhu air mendidih. Terus kenapa air kok bisa menguap mas?

Walah, kok susah-susah begini, mbok mending cari jawabannya sendiri, karena berdasarkan kata pepatah:

“Malu bertanya sesat di jalan, terlalu banyak bertanya jan goblok tenan”

Mendidih, menguap, evaporasi: apa bedanya?

28 Agustus 2010 masdiisya Tinggalkan Komentar Go to comments

Petunjuk: ketiga istilah tersebut adalah peristiwa yang terkait dengan perubahan wujud, biasanya zat cair ke wujud gas. Namun, masing-masing memiliki pengertian yang berbeda.

Menguap (vaporization) adalah peristiwa dari perubahan wujud cair menjadi gas. Contoh mudahnya, air yang dipanaskan sampai menjadi uap air.

Sebelum air menjadi uap air seluruhnya, air harus melewati peristiwa yang disebut mendidih (boiling). Gelembung-gelembung udara muncul ketika peritiwa mendidih terjadi. Suhu ketika air mendidih disebut titik didih. Suhu ini diperlukan ketika kita ingin menghitung kalor yang dibutuhkan dalam proses perubahan wujud tersebut. Untuk setiap benda, besar titik didih berbeda-beda.

Kita tahu, pada saat berada di titik didih, suhu air cenderung tetap, yaitu 100°C. Hal ini disebabkan  energi kalor yang diberikan saat pemanasan digunakan untuk mengubah struktur molekul air. Kemudian, setelah selesai, air menjadi uap air.

Dengan demikian, pada peristiwa penguapan “yang normal”, zat cair sebelum menjadi gas harus melewati titik didihnya terlebih dahulu.

Akan tetapi, dari peristiwa sehari-hari, pada sembarang suhu pun atau tanpa melewati titik didih, zat cair dapat langsung “menguap”. Contoh mudahnya, ketika kamu mengepel atau membersihkan kaca dengan lap basah. Beberapa menit kemudian lantai atau kaca mengering karena air  “menguap”.

Untuk membedakan mana penguapan yang normal dan yang kondisi khusus, kita kenalkan istilah baru, yaitu evaporasi (evaporation).

Jika kamu suka berenang, ketika kamu keluar dari kolam tiba-tiba kamu akan merasakan badan kamu dingin. Hal ini terjadi karena air yang masih ada di tubuh kamu mengalami evaporasi dan menurunkan suhunya sehingga kamu merasa kedinginan.

Perbedaan antara menguap dan evaporasi dapat dilihat pada tabel berikut:

Menguap Evaporasi

Terjadi pada suhu titik didih benda

Terjadi pada suhu sembarang

Prosesnya cepat Prosesnya lambatTerjadi di dalam cairan Terjadi hanya di permukaan

cairanTerbentuk gelembung dalam cairan

Tidak terbentuk gelembung dalam cairan

Suhu tetap selama mendidih Biasanya diikuti oleh pendinginan

Energi untuk berubah wujud didapat dari sumber energi

Energi untuk berubah wujud didapat dari lingkungan sekitar dan cairan itu sendiri

Perbedaan penting yang membedakan keduanya adalah suhu tetap pada saat mendidih sebelum akhirnya menguap, tetapi evaporasi mengakibatkan suhu cairan turun.

Perbedaan antara mendidih & menguap

-MenguapPerubahan dari cair-gas pada sebagian zat cair itu.Dapat terjadi pada sembarang suhu.

-MendidihPerubahan dari cair-gas pada seluruh zat cair itu.Terjadi pada suhu tertentu.

Hubungan antara titik lebur & titik bekuTitik lebur es = 0 derajat CelciusTitik lebur -> suhu dimana zat padat menjadi cair

Titik beku air = 0 derajat CelciusTitik beku -> Suhu dimana zat cair menjadi padat

Titik lebur = Titik beku

Titik uap air = 100 derajat CelciusTitik uap/didih -> Suhu dimana zat cair menjadi gas

Titik embun air = 100 derajat CelciusTitik embun -> suhu dimana zat gas menjadi cair

Titik didih/uap = Titik embun

Pengaruh tekanan terhadap titik didihTekanan udara sangat mempengaruhi titik didih suatu zat cairPada tekanan normal (1 ATM/Atmosfer) air mendidih pada suhu 100 derajat Celcius.Air akan mendidih kurang dari 100 derajat Celcius bila tekanan udara lebih rendah dari 1 ATM, contoh = bila kita merebus air di daerah pegunungan tinggi, air akan mendidih di bawah suhu 100 derajat Celcius.Air akan mendidih lebih dari 100 derajat Celcius jika tekanan udaranya rendah, contoh bila memasak menggunakan panci presto, air akan mendidih

kurang lebih pada suhu 100 derajat Celcius sehingga dapat melunakkan tulang-tulang ikan yang dimasak presto.Tulang ikan terbuat dari fosfor & kalsium, sehingga tulang ikan akan meleleh jika dimasak presto. Sementara daging ikan tidak hangus karena terbuat dari lemak, dsb.

Capa mempercepat penguapan :1. Dipanaskan/dinaikkan suhunya2. Ditiup/dikipas3. Memperluas permukaan zat cair4. Memperkecil tekanan di atas zat cair

...Oke, sampe sini aja catatannya! Lumayan kan, buat nambah pengetahuan hehe. Coming up next... Fisika --Part 2 (?) Bimetal & Fungsinya