Penguapan adalah proses alami atau sintesis dimana zat cair bertransisi menjadi gas dengan aksi panas. Siklus air, yang melibatkan penguapan dan pengendapan air, adalah salah satu kekuatan pendorong utama cuaca dan iklim global, dan salah satu contoh terbaik dari penguapan.

Penguapan umumnya merupakan proses pendinginan yang memiliki beberapa aplikasi industri, komersial, dan domestik. Misalnya, dalam skala besar, menara pendingin pembangkit listrik tenaga nuklir menguapkan air untuk menjaga suhu di dalam reaktor pada tingkat yang optimal, mencegah kehancuran.

Sementara itu, dalam skala yang lebih kecil, penguapan penting dalam sistem pendingin udara rumah dan lemari es. Dalam sistem AC, misalnya, penguapan adalah salah satu mode yang memfasilitasi pertukaran panas antara interior bangunan dan lingkungan eksterior. Selama proses ini, panas dipompa keluar dari gedung melalui kumparan kondensor dan kumparan evaporator.

Arti Kata Penguapan

Penguapan adalah perubahan fisik dalam wujud materi: adalah suatu proses perubahan dari wujud cair menjadi gas, tanpa mendidihkan cairan. Tergantung pada cairan yang terlibat, biasanya tidak memerlukan suhu tinggi. Misalnya, beberapa cairan, seperti alkohol, sangat mudah menguap pada suhu kamar di bawah tekanan atmosfer normal.

Proses penguapan, kondensasi, dan pengendapan air, atau dikenal sebagai siklus air, adalah salah satu kekuatan pendorong paling kuat yang menentukan cuaca dan iklim di dunia kita. Proses ini juga menopang kehidupan dengan menyediakan air tawar di permukaan tanah. Penguapan juga merupakan kunci dalam mengatur suhu lautan, yang pada gilirannya menentukan frekuensi dan pola formasi badai atau topan.

Dalam kenyataanya, penguapan air sama pentingnya dengan penyerapan air pada tumbuhan. Misalnya, karena penguapan, pohon dapat tumbuh sangat tinggi. Saat air menguap melalui stomata daun pohon tinggi, air ditarik ke atas melalui aksi kapiler dan tekanan negatif di atasnya.

Hal ini memungkinkan pohon tumbuh sangat tinggi karena air yang kaya nutrisi dapat mencapai puncak. Agar air di akar dapat mencapai daun, gaya antarmolekul memfasilitasi aliran air melalui xilem dan floem pohon. Molekul air menjadi rantai di dalam tabung xilem sempit. Molekul air di atas kemudian menarik ‘rantai’ molekuler di dalam xilem, memungkinkan air mengalir ke atas.

Proses Yang Terjadi Selama Penguapan

Selama penguapan, molekul pada permukaan cairan menguap, mengubah fase dari cair menjadi gas. Berbagai faktor dapat mempengaruhi laju penguapan cairan, termasuk:

Tingkat kejenuhan: Fase gas dari zat yang diuapkan dianggap sebagai zat terlarut terlarut di udara atau gas di sekitarnya. Oleh karena itu, udara atau gas sekitarnya adalah pelarut. Jika pelarut sudah jenuh dengan zat terlarut, laju penguapan menurun.

Tekanan atmosfer atau gas: Semua jenis cairan menguap pada suhu kamar dan pada tekanan satu atmosfer normal. Peningkatan tekanan akan memperlambat laju penguapan.

Suhu: Energi panas adalah kekuatan pendorong utama penguapan. Molekul gas bergerak lebih cepat saat suhu naik. Artinya semakin tinggi suhu maka semakin cepat laju penguapan.

Sifat zat: Beberapa cairan seperti alkohol, eter, aseton, dan bensin sangat mudah menguap karena memiliki tekanan uap yang tinggi. Ini berarti mereka lebih mudah menguap. Cairan yang sangat mudah menguap juga sangat mudah terbakar.

Luas permukaan zat: Cairan yang tersebar di area yang lebih luas memiliki lebih banyak permukaan yang terbuka, sehingga molekul permukaan lebih mudah untuk melarikan diri dan menguap. Misalnya, alkohol gosok yang tumpah menguap lebih cepat daripada jumlah alkohol yang sama yang tersisa di wadah terbuka.

Perbedaan Antara Menguap dan Mendidih

Penguapan terjadi di bawah titik didih cairan. Walaupun penguapan suatu zat cair juga terjadi pada titik didih, namun suhu uapnya lebih panas dibandingkan dengan uap penguapan biasa atau normal. Secara teknis, penguapan didefinisikan sebagai ‘transisi fase’ dari cairan menjadi gas ketika cairan masih di bawah titik didihnya.

Selama zat tidak sepenuhnya beku pada suhu nol mutlak Kelvin (minus 273,15 °C), penguapan dapat terjadi bahkan di bawah suhu kamar normal. Di sisi lain, titik didih cairan memiliki definisi yang tepat dan sangat spesifik. Saat itulah tekanan uap sama dengan tekanan atmosfer standar.

Inilah alasan mengapa titik didih berkurang saat tekanan berkurang. Titik didih suatu zat biasanya ditentukan di bawah satu tekanan atmosfer, yang setara dengan 101,325 kilopascal atau 760 milimeter air raksa di permukaan laut.

Misalnya, titik didih etanol, yang merupakan bahan aktif anggur dan minuman beralkohol, adalah 78,37°C. Mengetahui titik didih zat penting dalam proses destilasi. 

Pada Suhu Berapa Air Menguap?

Secara teoritis, selama molekul suatu zat memiliki energi untuk bergerak, beberapa molekul akan dapat melepaskan diri bahkan di bawah titik beku zat tersebut. Namun, penguapan secara teknis didefinisikan sebagai perubahan fase dari cair ke keadaan gas.

Jika itu adalah bentuk padat yang berubah menjadi gas, melewati keadaan cair, itu disebut sublimasi, seperti dalam kasus es kering dan bola ngengat (naftalena). Bahkan air dalam bentuk es dan salju dapat menyublim. Oleh karena itu, jawaban ilmiah yang aman untuk pertanyaan ini adalah: tidak ada suhu pasti di mana air menguap, tetapi lebih pada kisaran suhu.

Yaitu di bawah titik didih air, yaitu 100 ° C, tetapi di atas suhu nol mutlak. Selama ada masukan energi, selalu ada kemungkinan bahwa beberapa molekul akan dapat lepas, bertransisi dari padat ke cair dan kemudian ke gas.

Apakah Semua Cairan Menguap Pada Kecepatan yang Sama?

Berbagai jenis cairan memiliki tingkat penguapan yang berbeda. Dalam kondisi ideal, faktor utama yang mempengaruhi laju penguapan suatu zat adalah gaya antarmolekul cairan. Zat yang memiliki gaya antarmolekul yang lebih kuat memiliki tingkat penguapan yang lebih rendah. Ini berkorelasi langsung dengan tekanan uap zat. Tekanan uap adalah tekanan uap dari suatu zat cair dalam wadah tertutup pada suhu tertentu. Ini berbanding lurus dengan suhu. Di bawah ini adalah contoh cairan dalam tekanan uap yang sesuai pada suhu yang berbeda: