Tekanan Uap di Atas Permukaan Lengkung

Tekanan Uap di Atas Permukaan Lengkung

Tekanan uap merupakan suatu zat yang dinyatakan mudah menguap dikarenakan oleh kekuatan gaya antar molekulnya.Jika gaya molekulnya semakin lemah maka senyawa itu akan semakin mudah untuk menguap. Pada saat suhu rendah molekul molekul zat akan meninggalkan permukaan dari cairan dan membenuk kesetimbangan dengan cairan lainya. Molekul-molekul fasa uap tersebut menimbulkan tekanan yang mana dapat dikatakan sebagai tekanan uap.

Permukaan pada zat cair memiliki sifat yang ingin meregang, oleh karena itu permukaannya seakan tertutupi oleh sesuatu yang elastis. Hal ini dikarenakan adanya gaya magnetik antar partikel yang sejenis di dalam zat cair hingga ke permukaan. Pada saat kondisi di dalam cairan, tiap molekul akan ditarik oleh molekul lain yang sejenis dengan gaya yang sama ke segala arah. Pada kondisi di permukaan cairan, molekul ditarik oleh molekul sejenis didekatnya ke arah samping dan kebawah saja, tetapi molekul tidak ditarik oleh molekul diatasnya. Hal ini dikarenakan molekul diatas  permukaan cairan berupa fase uap ( udara ). Ini disebabkan oleh jarak antara tiap molekul sangatlah renggang. gaya atau tarikan yang menuju bawah permukaan cairan mengalami kontraksi dan berada dalam keadaan tegang. Dalam transformasi fisika zat murni, permukaan cairan berhubungan dengan sifat fase-fase murni. Salah satunya adalah tekanan uap yang bergantung pada lengkungan permukaan. Yang mana terdapat pada gelembung, rongga, dan tetesan.

Gelembung, Rongga, dan Tetesan

            Gelembung adalah daerah di mana uap terperangkap di dalam lapisan tipis; rongga adalah lobang berisi uap di dalam cairan. Oleh karena itu, gelembung yang berada di dalam cairan sebenarnya adalah rongga. Karena gelembung yang sebenarnya memiliki dua permukaan yang mana satu permukaan nya terdapat pada di setiap sisi lapisan tipis. Tetesan merupakan volume kecil dari suatu cairan yang berada dalam kesetimbangan dan dikelilingi oleh uapnya (atkins,1996)

Rongga di dalam suatu cairan terjadi kesetimbangan jika penurunan luas permukaan cenderung diimbangi dengan kenaikan tekanan yang dihasilkan. Jika tekanan pada rongga sama dengan P_in dan r merupakan jari jari. Gaya keluarnya adalah = 4π r² P_in. Gaya ke dalamnya yaitu jumlah tekanan luar P_out  dan tegangan permukaan. Perubahan luas permukaan bila jari-jari r menjadi r +dr adalah  (Atkins, 1996 ) :

dσ = 4π(r + dr)² – 4πr² = 8πr dr

kerja yang dilakukan bila permukaan diperluas sebesar itu. Maka :

dw = 8πγr dr

karena gaya dikali jarak adalah kerja, maka gaya lawan dari perluasan sejauh dr dan jari jari r adalah :

F = 8πγr

Jika gaya keluar sama dengan gaya ke dalam, maka :

4πr²p_in = 4πr²p_out + 8πγr

Maka dapat disusun ulang menjadi persamaan Laplace :

P_in = P_out + 2γ/r

Pengintian

            Pembentukan awan ada 2 proses penyebabnya. Yang pertama yaitu banyaknya molekul-molekul yang menjadi satu membentuk tetesan yang besar, sehingga efek evaporsi yang meningkat tidaklah berarti. Kemungkinan membentuk pusat pengintian spontan sangat kecil, dan pada pembentukan hujan bukan mekanisme yang paling utama. Proses terpenting bergantung pada partikel debu. Partikel ini mengintikan pengembunan dengan menyediakan permukaan untuk menempelnya molekul-molekul air. Pada lingkungan bersih, campuran uap air dan udara yang lewat jenuh tidak terjadi pengembunan, tetapi jika partikel dasar diionkan dan bergerak cepat, ion ion yang terbentuk pada jalan tersebut mengintikan pengembunan dan jalanya dipetakan menjadi lintasan embun  (atkins,1996)

Refrensi :

Atkins, P.W. 1996. Kimia Fisika “jilid 1” edisi keempat. Jakarta : Erlangga

NAMA : BAGAS FEBRIANTO (16630053)