Di siang hari yang terik, paling cocok menikmati segelas es teh manis. Sensasi dinginnya seakan bergerak menuju kerongkongan hingga mendarat sempurna di lambung. Namun baru saja beberapa menit kita mengobrol dengan teman, dinding gelas es teh sudah dipenuh dengan tetes-tetes air. Semakin lama dibiarkan, tetes air yang menempel semakin banyak. Selain itu, suhu es teh juga semakin dingin.
Wah, apa yang sebenarnya terjadi? Darimana tetes air tersebut berasal? Apakah mungkin air es teh tersebut menembus keluar gelas?
Jawabannya adalah karena Fisika. Ya, karena ada konsep fisika yang terjadi dalam segelas es teh. Bagaimana penjelasannya? Yuk baca artikel berikut!
Pada dasarnya setiap benda di dunia ini terbentuk dari kumpulan zat/materi yang memiliki karakteristik tertentu. Gas adalah kumpulan partikel yang bergerak secara tidak teratur, acak, dan bersifat memenuhi ruang. Partikel-partikel ini memiliki jarak yang berjauhan satu sama lain sehingga dapat bergerak dengan bebas. Contoh gas adalah oksigen yang kita hirup setiap hari. Selain gas, adapula zat cair yakni kumpulan partikel yang memiliki volume konstan, bersifat memenuhi wadah dan lebih rapat molekulnya dibandingkan gas. Contoh zat cair adalah air yang kita minum setiap kali haus. Sementara itu, zat padat adalah zat yang memiliki partikel penyusun yang teratur dan sangan rapat sehingga tidak mudah berubah bentuk dan volumenya. Gaya tarik antar partikel dalam zat padat sangat kuat sehingga sulit bergerak bebas. Contoh zat padat adalah kayu.
Benda -benda di alam semesta ini dapat mengalami perubahan wujud zat, misalnya zat padat dapat berubah menjadi cair ataupun sebaliknya. Perubahan wjujud zat ini dipengaruhi oleh panas. Berikut ini diagram perubahan wujud benda yang dapat terjadi di alam semesta:
Sumber: https://phystraction.wordpress.com/2018/04/17/perubahan-wujud-zat/
Proses Mengembun
Air memiliki 3 fase zat yang berbeda-beda tergantung dari kecepatan gerakan molekul air. Molekul air pada wujud gas memiliki kecepatan gerakan yang paling tinggi karena susunannya paling tidak rapat. Jika energi dari air yang berwujud gas tersebut berkurang, maka gerakan molekulnya akan melambat dan uap berubah menjadi bentuk cair. Begitupula jika air yang berwujud cair tersebut dikurangi energinya maka air akan berubah wujud menjadi bentuk padat.
Pengembunan adalah proses perubahan zat gas menjadi zat cair karena benda melepaskan kalor. Proses pengembunan terjadi apabila uap berada dalam kondisi jenuh dan diambil panasnya. Uap yang memiliki suhu diatas suhu jenuhnya untuk dapat menjadi cair maka harus didinginkan hingga keadaan jenuhnya. Setelah sampai kondisi jenuh, panas yang diambil digunakan untuk mengubah fase uap menjadi fase cair (Setyawan dan Maryudi, 2015).
Tetes-tetes air pada dinding es teh tersebut merupakan contoh dari proses pengembunan. Es batu menyebabkan gelas wadah es teh mengalami penurunan suhu. Sementara itu, uap air di udara luar gelas memiliki suhu yang lebih tinggi. Saat uap air tersebut bersentuhan dengan permukaan gelas yang dingin, maka energi panas dari uap air akan berpindah ke cairan di dalam gelas untuk menghasilkan keseimbangan termal, sehingga uap air dari udara luar tersebut menjadi berkurang energinya dan berubah wujud menjadi cairan. Cairan inilah yang menempel pada dinding gelas wadah es teh sebagai tetes-tetes embun.
Peristiwa ini terjadi pada setiap minuman yang dingin. Saat udara luar bersentuhan dengan permukaan gelas yang dingin, akan terjadi upaya untuk mencapai keseimbangan termal antara suhu di luar gelas dengan suhu di dalam gelas, yakni dengan mengalirkan panas dari udara luar. Jadi tetes-tetes air itu bukan berasal dari cairan yang menembus gelas. Tetes-tetes air yang dihasilkan juga selalu bening, tidak bergantung pada warna cairan dalam gelas.
Embun
Peristiwa terbentuknya embun di pagi hari juga merupakan proses mengembun. Embun adalah uap air dari udara yang berubah wujud menjadi titik-titik air. Udara memiliki suatu titik jenuh yakni keadaan dimana udara tidak dapat lagi menampung uap air sehingga sebagian uap akan berubah menjadi cair. Suhu dingin juga dapat menyebabkan udara mengalami titik jenuhnya.
Pada malam hari, suhu Bumi cenderung lebih dingin daripada siang hari. Selain itu, aliran angin pada malam hari juga cenderung berhembus pelan sehingga uap air menempel pada daun, tanaman, ataupun benda lainnya. Nah, karena suhu lingkungan dingin, benda-benda juga memiliki suhu yang dingin. Akibatnya uap air yang menempel mengalami titik jenuhnya dan terbentuklah cairan embun pada tanaman, kaca jendela ataupun benda lainnya. Contoh lain dari pemanfaatan proses pengembunan adalah pencairan gas ke LPG.
Referensi:
Dwi. 2019. Kabut, Embun Dan Jenis Udara Permukaan. URL: http://www.pusdik.kkp.go.id/elearning/index.php/modul/read/190116-090654uraian-c-materi. Diakses 24 Desember 2020
Setyawan, M., dan Maryudi1. 2015. Analisa Perpindahan Panas dan Pengembunan pada Pengembunan Uap Cair dengan Pengembunan Parsial Bertingkat. Chemica, 2(2): 53-56