Perubahan Wujud
Ambillah es batu lalu tempatkan di dalam suatu panci
kecil. Panaskan dan amati apa yang terjadi. Biarkan
api tetap menyala sampai cairan di dalam panci mulai
bergelembung. Proses apakah saja yang terjadi?
Seorang filsuf terkenal, Heraclitus, mengatakan
bahwa satu-satunya hal yang tetap dalam hidup adalah
perubahan itu sendiri. Semua hal berubah. Kalian
yang dulu bayi terus bertumbuh sampai menjadi
seperti saat ini, siswa kelas VII, dan kalian akan terus
berubah, baik secara fisik maupun pemikiran dan
perilaku. Berubahlah menjadi orang yang lebih baik.
Tidak hanya kita, materi pun dapat mengalami
perubahan. Di dalam subbab ini kita akan mempelajari
perubahan wujud yang dapat terjadi pada materi.
Meleleh dan Membeku
Ketika kalian memanaskan es batu, maka dalam
waktu singkat es akan meleleh atau mencair, bukan?
Ini adalah salah satu contoh perubahan wujud
suatu materi, yaitu es yang merupakan zat padat
berubah menjadi zat cair.
Namun apa yang sebenarnya terjadi pada partikelpartikel di dalam zat padat saat dipanaskan? Menaikkan
suhu, melalui pemanasan, berarti memberikan energi
untuk partikel-partikel sehingga mereka bergerak
atau bergetar lebih cepat. Sama seperti manusia,
ketika kita lapar maka kita cenderung diam, tidak
banyak bergerak. Namun setelah kita makan, ada
energi yang kita peroleh, maka kita akan bergerak
lebih lincah.
partikel lama kelamaan akan berkurang kekuatannya
sehingga terbentuklah zat cair. Peristiwa tersebut
dikenal dengan sebutan meleleh. Perhatikan gambar
perubahan dalam partikel-partikel berikut ini
Kebalikannya, apabila air disimpan dalam
suhu yang sangat dingin, maka air tersebut akan
membeku dan berubah wujud dari zat cair
(air) menjadi zat padat, yaitu berupa es. Ketika
air kehilangan energi panas karena didinginkan
(artinya panas dari air keluar kepada udara dingin
di sekitarnya), maka partikel-partikel air bergerak
lebih lambat dan saling mendekat sampai terbentuk
ikatan yang lebih kuat antara partikel dan partikel
tidak dapat bergerak lagi. Mereka hanya bergetar
saja. Saat inilah air berubah menjadi es.
Menguap dan Mengembun
Ketika kalian memanaskan air dalam panci maka
lama kelamaan akan muncul gelembung-gelembung
pada air. Saat muncul gelembung di mana air naik ke
permukaan lalu dilepaskan ke udara berupa uap air
itu disebut sebagai peristiwa mendidih.
Adapun saat air, yang merupakan zat cair,
berubah menjadi uap air, yang merupakan gas,
disebut sebagai proses menguap. Proses menguap
dapat terjadi di bawah titik didih zat cair. Kalian bisa
melihat pengertian titik didih pada bagian berikutnya.
Contohnya pakaian kita yang basah setelah dicuci,
airnya menguap saat dijemur sehingga bisa kering.
Menguap terjadi pada permukaan zat cair, sedangkan
mendidih terjadi pada semua bagian zat cair.
Kebalikan dari proses menguap disebut
mengembun atau kondensasi. Pada proses
kondensasi, panas dari gas yang terbentuk
berpindah ke udara di sekitarnya. Karena kehilangan
energi panas, maka gas berubah menjadi zat cair.
Carilah beberapa contoh kondensasi yang terjadi
pada kehidupan kalian setiap harinya. Kalian bisa
bertanya pada orang yang lebih dewasa tentang
hal ini. Namun kalian perlu menemukan alasan
terjadinya kondensasi juga.
Menyublim dan Mengkristal
Perubahan dari padatan yang dipanaskan, sampai
menjadi gas, tanpa melalui tahapan menjadi cairan,
disebut menyublim. Peristiwa sublimasi es kering
(dry ice) sering dimanfaatkan untuk menyebabkan efek asap atau kabut saat konser musik, pertunjukan
dan pagelaran seni bahkan acara pernikahan seperti
Gambar 2.12 di bawah ini. Contoh lainnya adalah
kapur barus yang digunakan untuk pengharum kamar
mandi atau lemari.
Proses kebalikan dari menyublim, disebut sebagai
mengkristal. Mengkristal merupakan perubahan
wujud dari gas langsung menjadi padatan.
Titik Leleh dan Titik Didih
Perhatikanlah grafik di bawah ini (Gambar 2.13) yang
menunjukkan kenaikan suhu akibat adanya pemanasan
es hingga menjadi uap air, persis seperti apa yang
telah kalian lakukan pada saat kegiatan apersepsi.
Namun kali ini ada data suhu yang dicantumkan pada
sumbu-y, sementara sumbu-x menunjukkan waktu
pemanasan.
Dari grafik di atas, kita melihat bahwa:
- Suhu awal sebelum percobaan adalah -20°C, saat itu isi dalam gelas semuanya berupa es batu.
- Dengan adanya pemanasan (energi) maka suhu di dalam gelas naik sampai pada 0°C, dimana suhu tidak mengalami perubahan selama proses meleleh. Mengapa hal ini bisa terjadi padahal gelas ini tetap dipanaskan? Ingatlah bahwa meleleh adalah proses perubahan dari zat padat menjadi zat cair yang membutuhkan energi.
Energi berupa panas digunakan untuk membuat partikel-partikel dalam es bergerak lebih cepat. Panas juga diperlukan untuk melepaskan ikatan yang sangat kuat antara partikel-partikel dalam es sehingga memungkinkan adanya ruang antara partikel-partikel air.
Temperatur atau suhu pada saat suatu padatan berubah menjadi cairan disebut sebagai titik leleh. Sementara suhu pada saat suatu cairan berubah menjadi padatan disebut sebagai titik beku. Titik leleh dan titik beku suatu zat adalah sama. Jadi titik leleh dan titik beku air adalah 0°C. - Ketika semua es telah berubah menjadi air, maka suhu di dalam cairan yang terus dipanaskan ini naik lagi sampai mencapai 100°C.
- Suhu kemudian konstan atau tetap lagi pada 100°C saat air menguap membentuk uap air. Suhu yang tetap ini disebut sebagai titik didih. Menurut kalian, mengapa suhu konstan padahal masih ada pemanasan terus-menerus?
Titik didih adalah suhu ketika cairan
mengalami proses mendidih, dilepaskan ke
udara dalam bentuk gas. Misalnya titik didih
air adalah 100°C, artinya pada suhu pemanasan
itu cairan mulai berubah menjadi gas, dan
suhu akan berubah sampai semua cairan sudah
menguap.
