PYSICS IN MY HEART
Image by Cool Text: Logo and Button Generator - Create Your Own Logo

Senin, 09 Januari 2012

Macam-macam Bentuk Zat, Sifat, dan Perubahan Wujudnya

Zat adalah segala sesuatu yang memiliki massa dan menempati ruang. Zat dapat kita bedakan berdasarkan wujudnya, massa jenis, dan sifatnya. Berdasarkan wujudnya, zat itu dapat dibagi menjadi tiga kelompok yaitu  zat padat, zat cair, dan zat gas.
Zat padat itu susunan partikelnya teratur, terus berdekatan, dan gaya tarik menarik antar partikelnya pun sangat kuat, gerak partikelnya juga tidak bebas, sifat zatnya berbentuk tetap dan volumenya pun juga tetap mengikuti zat tersebut. Zat cair mempunyai susunan partikel yang agak teratur dan berjarak, dan gaya tarik menarik antar partikelnya pun lebih lemah dibandingkan dengan zat padat,serta gerak partikelnya pun agak bebas partikelnya itu dapat bergerak dan berpindah tempat, sifat zatnya itu bentuknya dapat berubah menyesuaikan dengan wadah atau volume tetap. Sedangkan Zat gas mempunyai susunan partikel yang tidak teratur dengan jarak partikelnya berjauhan , gaya tarik menarik antar partikelnya pun sangat lemah dan dapat berubah atau kita abaikan ,zat gas pun gerak partikelnya sangat bebas dan cepat, dan zat gas mempunyai sifat zat yang bentuk dan volume tidak tetap.


 




Perubahan Wujud
Zat itu ternyata dapat berubah juga. Perubahan zat itu terjadi dari satu zat ke zat yang lain dan perubahan zat itu pastinya melalui suatu proses. Dan Berikut ini macam-macam perubahan zat yang kita ketahui:
1.    Membeku merupakan proses perubahan wujud dari cair menjadi padat
2.    Mencair merupakan proses perubahan wujud dari padat menjadi cair
3.    Menguap merupakan proses perubahan wujud dari cair menjadi gas
4.    Mengembun merupakan proses perubahan wujud dari gas menjadi cair
5.    Menyublim merupakan proses perubahan wujud dari padat menjadi gas
6.    Menghablur merupakan proses perubahan wujud dari gas menjadi padat                   


Gaya Tarik Antarpartikel Zat
Dalam partikel pun, ada gaya besar dan ada juga gaya kecil. Kenapa bisa demikian ? Ternyata hal itu terjadi karena dipengaruhi dengan adanya suatu jarak antarpartikel yang bersangkutan. Semakin besar jarak antarpartikel maka gaya tarik-menariknya semakin kecil begitupun sebaliknya.
Gaya tarik antarpartikel zat itu dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu:
1.  Adhesi adalah gaya tarik-menarik antar partikel yang tak sejenis.
Contoh :
Adhesi antara molekul air dan molekul gelas serta kohesi antara  molekul minyak tanah dengan molekul kain pada sumbu kompor dalam peristiwa kapilaritas.
2.  Kohesi adalah gaya tarik-menarik antarpartikel yang sejenis.
Contoh :
Kohesi molekul air pada tetes hujan dan kohesi pada molekul raksa.
Meniskus
Meniskus ialah sifat yang dimiliki zat cair berupa penampakan kelengkungan yang terjadi dan ada pada permukaan zat cair ketika zat berada dalam tabung atau celah yang  sempit. Dan miniskus ini punya dua macam jenis yang berbeda,yaitu:
1. Meniskus cekung, yaitu suatu keadaan di mana permukaan zat cair berada dalam tabung/bejana sempit yang tampak melengkung ke bawah. hal Ini disebabkan karena gaya adhesi antara molekul zat cair dan molekul wadahnya atau volumenya lebih besar daripada gaya kohesi antarmolekul zat cair. Contohnya,  bentuk permukaan air yang cekung di dalam tabung reaksi.
2.  Meniskus cembung, yaitu suatu keadaan di mana  permukaan zat cair  berada dalam tabung/bejana sempit yang tampak melengkung ke atas. hal Ini disebabkan karena gaya kohesi zat cair lebih besar daripada gaya adhesi antara zat cair dan wadah atau volume tabung/bejana. Contohnya, bentuk permukaan raksa yang cembung di dalam tabung reaksi.

Kapilaritas
Kapilaritas ialah peristiwa naik dan turunnya suatu permukaan zat cair ke dalam pipa kapiler (pipa dengan atau dalam celah sempit). Inilah Beberapa contoh gejala kapilaritas dalam kehidupan sehari-hari kita adalah:
1.    Naiknya minyak tanah melalui sumbu kompor minyak/lampu minyak.
2.    Meresapnya air pada kain pel, kertas tisu, spons, dan kertas isap.
3.    Naiknya air dan mineral dari dalam tanah melalui akar pada tumbuhan.


Massa Jenis Zat
Massa jenis zat merupakan sifat zat yang hanya ditentukan oleh massa dalam satuan volume zat itu sendiri. Secara matematis, massa jenis itu ternyata dinyatakan sebagai besarnya massa zat tiap satu satuan volume.


P = M /  V
dengan:                       p      = massa jenis (kg/m3)                 m     = massa (kg)

Wujud zat
Wujud zat  merupakan bentuk-bentuk berbeda yang diambil oleh berbagai fase materi berlainan. Secara historis, pembedaan ini dibuat berdasarkan perbedaan kualitatif dalam sifat bulk Dalam keadaan padatan zat mempertahankan bentuk dan volume; dalam keadaan cairan zat mempertahankan volume tetapi menyesuaikan dengan bentuk wadah tersebut; dan sedangkan gas mengembang untuk menempati volume apa pun yang tersedia.








Perbedaan antara wujud zat saat ini didasarkan kepada perbedaan dalam hubungan antarmolekul. Dalam keadaan padatan gaya-gaya intermolekul menjaga molekul-molekul berada dalam hubungan spasial tetap. Dalam cairan, gaya-gaya antarmolekul menjaga molekul tetap berada berdekatan, namun tidak ada hubungan spasial yang tetap. Dalam keadaan gas molekul lebih terpisah dan gaya tarik antarmolekul relatif tidak memengaruhi gerakannya. Plasma adalah gas yang sangat terionisasi, yang terjadi pada suhu tinggi. Gaya-gaya antarmolekul yang diciptakan oleh gaya tarik dan tolak ion-ion memberikan keadaan ini sifat-sifat berbeda, sehingga plasma dideskripsikan sebagai wujud zat keempat. Bentuk zat yang tidak terdiri dari molekul dan diatur oleh gaya-gaya lain juga dapat dianggap sebagai wujud zat berbeda. Kondensat Fermion dan plasma kuark-gluon adalah contohnya.
Meskipun padatan, cairan, dan gas adalah wujud zat yang paling umum di Bumi, kebanyakan materi baryon di alam semesta berada dalam wujud plasma panas, baik sebagai medium jarang antarbintang maupun sebagai bintang rapat.
Wujud zat juga dapat didefinisikan menggunakan konsep transisi fase. Sebuah transisi fase menandakan perubahan struktur dan dapat dikenali dari perubahan drastis dari sifat-sifatnya. Menggunakan definisi ini, wujud zat yang berbeda adalah tiap keadaan termodinamika yang dibedakan dari keadaan lain dengan sebuah transisi fasa. Air dapat dikatakan memiliki beberapa wujud padat yang berbeda. [3]Munculnya sifat superkonduktivitas dihubungkan dengan suatu transisi fase, sehingga ada keadaan superkonduktif. Begitu pula, keadaan kristal cair dan feromagnetik ditandai oleh transisi fase dan memiliki sifat-sifat berlainan.

Kalor merupakan salah satu bentuk energi. Pengertian kalor sebagai bentuk energi baru berkembang pada awal abad ke-19. Sebelumnya kalor dianggap sebagai suatu zat yang dapat mengalir dari satu benda ke benda lainnya. Jika kalor dianggap sebagai suatu zat, maka haruslah kalor tersebut memiliki massa, tetapi pada kenyataannya, kalor tidak memiliki massa, sehingga pernyataan yang menganggap kalor sebagai salah satu bentuk energi, semakin kuat.
 

 
Pengertian kalor berbeda dengan pengertian suhu. Suhu adalah derajat panas atau dinginnya suatu benda, sedangkan kalor adalah energi yang dipindahkandari suatu benda ke benda lainnya kerena perbedaan suhu/temperatur. Kalor memiliki dua macam satuan, yaitu joule dan kalori. Mengenai konversi kedua besaran tersebut, adalah seperti berikut
 

 
Jika sebuah benda dipanaskan, makasuhu/temperatur benda akan naik, sebaliknya jika benda didinginkan,maka suhu/temperaturnya akan turun.
Kalor Jenis Zat


Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh suatu zat untuk menaikkan suhu 1 kg zat tersebut sebesar 1oC.Berdasarkandefinisi tersebut, maka hubungan antara banyaknya kalor yang diserapoleh suatu benda dan kalor jenis benda, serta kenaikan suhu benda,ditulis dalam bentuk persamaan berikut


 
Alat yang digunakan untuk mengukur kalor jenis zat adalah kalorimeter. Berdasarkan hasil percobaan, didapatkan bahwa perubahan suhu yang diakibatkan oleh jumlah kalor yang sama pada zat yang berbeda adalah tidak sama. Berikut adalah ilustrasi kalorimeter.Untuk melihatnya, tekanlah tombol


Kapasitas Kalor
Untuk benda yang bermassa tetap, nilai mc pada persamaan Q = m . c . ΔT memiliki nilai yang tetap pula. Nilai mc ini dapat dipandang sebagai satu kesatuan, sehingga mc diberi nama khusus, yaitu kapasitas kalor. Kapasitas kalor dapat diartikan sebagai kemampuanmenerima atau melepaskan kalor dari suatu benda untuk perubahan suhu sebesar 10C. Banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu/temperatur suatu benda sebanding dengan kapasitas kalor banda tersebut dan perubahan suhunya.
 

Contoh soal: 
Pengaruh Kalor Terhadap Perubahan Wujud Zat
Kalor yang diserap suatu zat tidak selalu menyebabkan kenaikan suhu/temperatur zat tersebut. Kadangkala kalor yang diserap oleh suatu zat dapat mengubah wujud zat tersebut tanpa menaikkan suhunya, contoh es yang dipanaskan lama kelamaan akan menjadi air, sebaliknya air yang didinginkan, lama kelamaan akan menjadi es.
Zat dapat berada dalam tiga wujud, yaitu padat, cair, dan gas. Pada saat terjadi perubahan wujud, misalnya dari padat menjadi cair atau dari cair menjadi gas, selalu disertai dengan pelepasan atau penyerapan kalor. Akan tetapi perubahan wujud tidak disertai dengan perubahan suhu.

Proses Melebur dan Membeku


Perubahan wujud dari padat menjadi cair disebut mencair atau melebur, sebaliknya perubahan wujud zat dari cair menjadi padat disebut membeku. Grafik berikut adalah grafik proses meleburnya es dari temperatur -50C hingga temperaturnya 00C. Kemudian pada temperatur 00C, es dipanaskan atau diberikan kalor, dan ternyata temperatur es tidak mengalami perubahan, tetapi es berubah wujud menjadi air.
 

 
Berikut adalah grafik perubahan wujud dari es menjadi air
 

 
Kalor yang dibutuhkan untuk melebur dusebut dengan kalor laten peleburan atau kalor lebur (L), sedangkan kalor yang dilepas ketika zat membeku disebut kalor laten pembekuan atau kalor beku (L). Hasil percobaan para ilmuan menunjukkan bahwa kalor lebir sama dengan kalor beku. Jadi kalor suatu zat didefinisikan sebagai kalor yang diperlukan oleh satu satuan massa zat untuk melebur seluruhnya pada titik leburnya. Jika suatu zat massanya m gram, untuk melebur seluruhnya dbutuhkan kalor sebesar Q joule. Berdasarkan definisi ini, kalor lebur zat (L) dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut :


 
Proses Menguap dan Mengembun
Menguap merupakan perubahan wujud zat dari cair menjadi gas. Air di permukaan laut dan permukaan bumi menguap karena pengaruh pemanasan oleh sinar matahari. Setelah uap mencapai keadaan jenuh di udara, akan terjadi proses pengembunan, dan akan turun kembali ke bumi menjadi hujan.
Ketika anda memanaskan air pada tekanan 1 ATM, air akan mendidih pada suhu 100oC. Jika air tersebut terus dipanaskan, kalor yang diserap oleh air bukan untuk menaikkan suhunya, melainkan untuk mengubah wujud air menjadi uap pada suhu tetap 100oC. Setiap zat membutuhkan kalor yang berbeda untuk menguap. Untuk menguapkan 1 kg air dibutuhkan kalor yang berbeda dengan proses menguapkan 1 kg alkohol. Besar kalor yang digunakan unruk menguapkan zat disebut kalor penguapan atau kalor uap (L). Kalor uap suatu zat didefinisikan sebagai kalor yang dibutuhkan oleh satu satuan massa zat untuk menguap pada titik uapnya. Jika suatu zat massa m kg, untuk menguap pada titik didihnya diperlukan kalor sebesar Q joule. Berdasarkan definisi kalor uap, saat zat tersebut menguap akan berlaku persamaan.
 

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

Perubahan Fase Zat

Perubahan ase/transisi fase adalah perubahan wujud zat dari satu fase ke fase yang lain. Suhu/temperatur zat selama proses transisi fase ini adalah tetap dan suhu ini dinamakan suhu transisi. Adapun faktor faktor yang mempengaruhi terjadinya perubahan fase adalah suhu zat dan tekanan permukaannya.



7 komentar:

  1. yha,,,dunks,,,
    thanks yha
    mohon kritik dan sarannya biar lebih baek lagi

    BalasHapus
  2. kenapa ya, wujud berubah tapi suhu tetap. boleh minta penjelasan? saya masih bingung nih. heheh :D terimakasih :)

    BalasHapus
  3. teramakasih infonya perubahan wujud zat lengkap sekali untuk materi fisika

    BalasHapus