Wujud dan Perubahan Wujud

 

 

1.    Wujud Zat Padat

               a.     Mempunyai bentuk dan volume yang tetap sehingga tidak mengikuti bentuk wadahnya.

               b.     Suit ditembus.

               c.     Sulit dibagi atas bagian-bagian yang kecil.

               d.     Sulit sekali diubah volumenya meskipun oleh tekanan yang sangat besar.

        

2.   Wujud Zat Cair

a.     Bentuk zat cair mengikuti wadahnya.

b.     Lebih mudah ditembus daripada zat padat.

c.      Lebih mudah dibagi atas bagian-bagian yang kecil.

d.   Sulit diubah volumenya, tekanan yang sangat tinggi hanya akan menubah sedikit volumenya.

 

3.   Wujud Zat Gas

a.     Mengisi ruang tertutup secara homogen.

b.     Mudah ditembus.

c.      Mudah dibagi atas volume-volume yang lebih kecil.

d.     Volumenya mudah berubah oleh tekanan luar.

Perhatikan tayangan video berikut!

Dari tayangan video di atas merupakan peristiwa berbagai macam perubahan wujud benda.

Sebuah benda berubah wujud ketika suhunya dinaikkan atau diturunkan. Ketika mengalami perubahan wujud, suhu zat tidak mengalami perubahan (suhu konstan), walaupun ada pelepasan atau penyerapan kalor. Sejumlah yang dilepaskan atau diserap pada saat perubahan wujud zat, tetapi tidak digunakan untuk menaikkan atau menurunka suhu disebut kalor laten. Adapun grafik perubahan wujud zat disajikan dalam gambar berikut:

 

Grafik Perubahan Wujud Zat

a)        Proses AB merupakan proses yang memerlukan kalor untuk menaikkan suhu zat dibawah titik lebur. Besarnya Q₁ dirumuskan dengan:

 

b)     Proses BC terjadi perubanhan wujud zat dari padat menjadi cair disebut mencair, memerlukan kalor sebesar Q₂ drumuskan dengan:

 

c)       Proses CD menyebabkab zat mengalami kenaikan suhu dati T₁ menjadi T₂ dengan kalor sebesar Q₃ dirumuska dengan:

 

d)    Proses DE terjadi perubahan wujud zat dari cair menjadi gas disebut menguap, memerlukan kalor sebesar Q₄ dirumuskan dengan:

        

keterangan:

Q  = jumlah kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu zat atau mengubah wujud zat (J).

m  = massa zat (kg)

L   = kalor lebur (J/kg)

c    = kalor jenis zat (J/kg ^oC)

ΔT = perubahan suhu zat (^oC)

U   = kalor uap (J/kg)

Proses BC dan DE mengalami perubahan wujud, namun suhunya tidak mengalami perubahan. Selain kalor, perubahan wujud suatu zat ditentukan oleh tekanan dan ketidak murnian zat, karena berpengaruh pada kenaikan titik didih dan penurunan titik beku. Semakin tinggi tekanan dan konsentrasi ketidak murnian suati zat, maka titik didihya semakin tinggi dan titik bekunya semakin rendah. Adapun diagram perubahan wujud zat disajikan dalam gambar berikut.

 

Gambar Diagram Perubahan Wujud Zat

a)        Melebur dan Membeku

Melebur merupakan perubahan wujud zat dari padat menjadi cair. Saat melebur zat memerlukan kalor meskipun tidak mengalami kenaikan temperatur. Membeku merupakan kebalikan dari melebur. Saat membeku zat melepaskan kalor, maka temperatur zat tetap. Kalor tersebut tidak digunakan untuk menurunkan suhu, tetapi untuk mengurangi kecapatan gerak zat cair agar berubah wujud menjadi zat padat.

b)        Menguap, Mendidih, dan Mengembun

Menguap merupakan perubahan wujud dari zat cair menjadi uap (gas). Amatilah air yang sedang mendidih, saat air mendidih terlihat gelembung-gelembung udara keluar dari dalam air. Gelembung-gelembung udara sebenarnya merupakan uap air yang meninggalkan air. Peristiwa mendidih merupakan peristiwa penguapan juga. Namun, saat menguap, penguapan hanya terjadi di bagian permukaan saja, sedangkan ketika mendidih, penguapan terjadi pada seluruh bagian zat cair. Mengembun merupakan perbahan wujud dari gas menjadi cair. Contohnya perubahan uap air menjadi air. Peristiwa pengembunan digunakan untuk mendapatkan air murni dari air yang mengandung zat terlarut, yaitu melalui proses distilasi. Air yang mengdung zat terlarut dipanaskan hingga mendidih sehingga menhasilkan banyak uap air. Uap air dialirkan dan didinginkan ke tempat penampungan sehingga diperoleh air murni dalam wujud cair.

c)        Menyublim dan Mengkristal

Menyublim (sublimasi) merupakan perubahan wujud zat dari padat langsung menjadi gas. Peristiwa menyublim dan mengkristal dimanfaatkan orang dalam teknik pengeringan beku (freeze drying) untuk mengawetkan produk makanan, bung, dan plasma darah. Mula-mula produk makanan diawetkan dengan membekukan kandungan airnya pada suhu yang rendah. Kemudian es yang terkurung dalam produk makanan diuapkan dengan cara mengurangi tekanan, sehingga es langsung menyublim menjadi uap air. Uap air ini dialirkan keluar dari tempat pengeringan, sehingga produk tertinggalah produk makanan kering tanpa kehilangan kandungan zat-zat penting.