Perubahan wujud zat dari cair menjadi gas

Ketika kita merebus air maka pada air tersebut mula-mula akan muncul gelembung gas. Pada saat itu, zat cair dikatakan mulai menguap. Apabila pemanasan kita teruskan, gelembung semakin banyak dan terjadi penguapan pada seluruh bagian, yang disebut sebagai peristiwa mendidih. 

Zat cair mendidih pada suhu tertentu yang disebut dengan titik didih zat. Saat mendidih, suhu zat tetap. Contohnya, pada tekanan normal (1 atmosfer) air mendidih pada suhu 100⁰C. Jumlah kalor yang diperlukan untuk mengubah wujud zat cair menjadi uap dipengaruhi oleh: a  massa zat (m), b. kalor uap zat (U). Secara matematis, dirumuskan sebagai berikut.

Q = m U

Keterangan:

m = massa zat (kg)

U = kalor uap zat (J/kg) 

Kalor uap adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk mengubah wujud 1 kg zat cair menjadi uap pada titik didihnya.

 Penguapan zat cair dapat dipercepat dengan cara, antara lain:

a.  memanaskan,

b.  memperluas permukaan,

c.  meniupkan udara,

d.  menurunkan tekanan, dan

e.  menyemburkan zat cair. 

            Menguap merupakan proses perubahan wujud dari cair menjadi uap. Air akan mendidih pada suhu 100°C, jika air tersebut terus dipanaskan, kalor yang diserap oleh air bukan untuk menaikkan suhunya, melainkan untuk mengubah wujud air menjadi uap pada suhu tetap 100°C. Mendidih adalah proses penguapan yang terjadi diseluruh bagian zat cair. Selama mendidih, suhu zat cair tetap. Suhu ini disebut titik didih zat. Besar kalor yang digunakan untuk menguapkan zat disebut kalor laten penguapan atau kalor uap (L). kalor uap suatu zat didefinisikan sebagai kalor yang dibutuhkan oleh satu satuan massa zat untuk menguap pada titik uapnya.

           

 Kebalikan dari proses penguapan disebut pengembunan. Pada proses pengembunan terjadi pembebasan kalor. Besarnya kalor yang dibebaskan oleh suatu zat ketika terjadi pengembunan disebut kalor laten pengembunan atau kalor embun. Kalor embun suatu zat didefinisikan sebagai kalor yang dilepaskan oleh suatu satuan massa zat untuk mengembun pada titik embunnya.

Perubahan wujud zat dapat digambarkan dalam bentuk grafik sebagai berikut. Misalkan m kg es yang suhunya –t⁰C diubah seluruhnya menjadi uap yang suhunya t⁰C (t >100⁰C).

Pada grafik a-b, kalor yang diserap adalah.

Q_ab=m.c_es.∆t_es

Pada grafik b-c, kalor yang diserap untuk meleburkan es adalah:

Q_CD = m.L

Pada gfik c-d, kalor yang diserap untuk mennaikkan suhu air adalah:

Q_cd = m.c_air. ∆t_air

Pada gfik d-e, kalor yang diserap untuk menguapkan zat air adalah:

Q_de = m.U

Pada gfik e-f, kalor yang diserap untuk menaikkan suhu uap adalah:

Q_ef = m.c_uap. ∆t_uap

Jumlah kalor yang diperlukan untuk mengubah wujud es dari –t⁰C menjadi uap seluruhnya t⁰C adalah    

Q = Q_ab +Q_bc+Q_cd+Q_de+Q_ef