?unique=52462a7)
Proses Penguapan dan Hubungannya dengan Pendinginan
Pengaruh Penguapan pada Sensasi Dingin
Pada bab sebelumnya, kita membahas bagaimana berkeringat membuat tubuh menjadi dingin sehingga berisiko masuk angin. Pengalaman lain yang sering ditemui adalah saat disuntik, Anda merasakan dingin di area sebelum disuntik karena alkohol yang digunakan untuk menyeka kulit juga mengalami penguapan.
Fenomena utama yang berkaitan adalah **"evaporasi" atau penguapan.** Saat kulit berkeringat atau basah, air menguap dan menyerap panas dari permukaan kulit sehingga terasa dingin. Udara di sekitar yang penuh uap air akan menghambat penguapan ulang, membuat proses pendinginan lebih lambat. Ini sebabnya cucian sulit kering saat hujan, karena kelembapan tinggi yang menghalangi evaporasi.
Angin kering yang bertiup akan menggantikan udara lembap tersebut sehingga penguapan kembali terjadi dengan lancar, menghasilkan efek pendinginan.
Energi yang Diperlukan untuk Penguapan
Penguapan air membutuhkan energi yang cukup besar untuk mengubah air cair menjadi uap air. Energi tersebut diambil dari lingkungan sekitarnya, sehingga menyebabkan penurunan suhu. Contohnya, jika kita mencoba merebus air dalam wadah kertas, selama air menguap kertas tersebut tidak akan terbakar karena air menyerap panas yang seharusnya membakar kertas.
Hubungan Tekanan Udara dengan Titik Didih Air
Diagram hubungan tekanan udara dan titik didih air (pressure tinggi)
(image by ResearchGate)
Diagram hubungan tekanan udara dan titik didih air (pressure rendah)
Walaupun air bisa menguap dan mendinginkan, titik didih air di permukaan laut adalah 100°C. Namun, jika kita naik ke tempat yang lebih tinggi dengan tekanan udara yang lebih rendah, titik didih air menjadi lebih rendah, sehingga air mendidih di suhu di bawah 100°C. Hal ini juga dasar kerja alat seperti panci tekanan tinggi.
Diagram hubungan tekanan udara dan titik didih air menunjukkan bahwa semakin rendah tekanannya, semakin rendah titik didihnya, dan sebaliknya.
Mencari Zat Pendingin yang Lebih Efektif
Karena air sulit mencapai suhu di bawah 0°C tanpa membeku, untuk aplikasi pendinginan yang lebih rendah, kita perlu zat yang titik didihnya jauh di bawah air, seperti beberapa cairan dan gas lain.
Contohnya:
Zat | Titik Didih(°C) |
Air | 100.0 |
Etanol | 78.2 |
Butana Murni | -0.5 |
Propana Murni | -42.4 |
Butana cair yang dijual untuk keperluan industri dapat mengalami penguapan di suhu rendah bahkan pada tekanan atmosfer, sehingga bisa menghasilkan efek pendinginan yang cukup kuat.
Di percobaan praktis, gas butana dari tabung komersial menunjukkan suhu hingga -7°C karena campuran propana. Ini membuktikan bahwa zat dengan titik didih rendah dapat digunakan untuk membuat alat pendingin portable dan efektif.