Penguapan atau menguap merupakan bagian dari proses terjadinya hujan. Bisa dibilang, penguapan merupakan salah satu tahapan agar hujan bisa turun membasahi Bumi. Selain itu, penguapan juga bisa terjadi dalam beberapa kondisi tertentu. Namun, apa itu penguapan? Untuk lebih jelasnya, simak lewat artikel di bawah ini!
Pengertian Menguap
Penguapan atau menguap adalah perpindahan massa zat cair ke atas dengan adanya gradient temperature antara permukaan zat cair dengan udara yang ada di atasnya. Hal ini adalah konveksi alami atau pergerakan energi kalor yang terjadi karena perbedaan massa jenis.
Sederhananya, penguapan adalah perubahan wujud benda dari zat cair ke zat gas atau berubah menjadi uap. Proses penguapan ini membutuhkan kalor atau pemanasan, agar benda cair dapat berubah wujud menjadi gas. Misalnya ketika kamu memanaskan air di atas kompor yang menyala.
Semakin tinggi suhu pemanasannya, semakin cepat gerakan atom yang ada di dalamnya. Dalam zat cair yang dipanaskan, molekul-molekul saling bertabrakan dan bergerak dengan cepat.
Selain itu, molekul-molekul tersebut juga mendekap kepermukaan hingga akhirnya terlepas dengan molekul lainnya, sehingga menciptakan ikatan yang sangat renggang. Dengan demikian, hal tersebut menciptakan fase zat cair dan membentuk sebuah zat gas.
Salah satu indikator penguapan air adalah ketika sudah mencapai titik didihnya, yakni 100 derajat celcius. Meski begitu, penguapan tidak hanya terjadi pada zat cair saja. Sebab, penguapan bisa juga terjadi di dalam tubuh manusia, misalnya ketika berkeringat. Keringat tersebut akan menjadi uap dan mendingin dari tubuh manusia.
Baca Juga: Menyublim: Pengertian, Proses dan Contohnya dalam Kehidupan
Macam-Macam Menguap atau Penguapan
Terdapat 3 kategori penguapan yang dibagi berdasarkan tempat terjadinya, yakni:
1. Evaporasi
Evaporasi adalah proses penguapan air yang ada di permukaan tanah, laut, rawa, sungai, dan danau diakibatkan menerima energi kalor atau karena pemanasan dari sinar matahari.
Hal ini terjadi karena zat cair mendapatkan energi kinetik yang kuat untuk melampaui gaya tarik antar molekul, sehingga keluar dari permukaan dan menjadi gas.
Nantinya, air mengalami perubahan menjadi gas atau uap air, sehingga bisa naik ke atmosfer. Semakin tinggi kalor atau pemanasan dari matahari, maka semakin besar pula jumlah air yang menguap dan naik ke atmosfer. Contohnya, ketika musim hujan, sungai akan meluap. Ketika musim hujan berhenti, air sungai akan surut perlahan.
Proses evaporasi tersebut bisa terjadi pada suhu berapapun. Namun, laju evaporasi biasanya semakin meningkat bersamaan dengan peningkatan suhu. Selain itu, evaporasi memiliki peran untuk mengontrol air di bumi. Sebab, air di laut, danau, dan sumber lainnya menguap dan membentuk awan dan turun kembali sebagai presipitasi.
2. Intersepsi
Intersepsi merupakan suatu proses di mana air, terutama yang bersumber dari hujan, ditahan oleh permukaan vegetasi, seperti daun atau ranting tumbuhan sebelum mencapai permukaan tanah. Air tersebut akan diuapkan kembali ke atmosfer. Namun, kemampuan setiap tumbuhan dalam intersepsi berbeda-beda.
Sebab, ini tergantung dari jenis dan kerapatan, bentuk daun, serta lebar tajuk. Selain itu, intensitas dan durasi hujan serta sudut hujan yang jatuh juga mempengaruhi tingkat intersepsi. Lebih lanjut lagi, intersepsi terjadi karena adanya gaya tarik antara air dan permukaan tumbuhan. Saat hujan turun, beberapa air akan menempel pada daun.
Setelah itu, air tersebut akan bergerak di sepanjang permukaan tajuk. Air yang tertahan oleh peristiwa intersepsi ini akan menguap ke udara melalui proses penguapan. Intersepsi ini bisa mempengaruhi pergerakan air pada permukaan dan redistribusi air di dalam suatu ekosistem.
3. Transpirasi
Transpirasi adalah peristiwa menguap yang terjadi karena stomata pada daun terbuka untuk melakukan pertukaran CO2 (karbon dioksida) dan O2 (oksigen) selama fotosintesis. Stomata sendiri adalah alat pernapasan pada tumbuhan. Stomata ini hanya membentuk sekitar 3% dari semua permukaan pada daun.
Namun, sekitar 99% air yang diserap oleh akar tumbuhan mengalami penguapan melalui transpirasi ketika stomata tersebut terbuka. Transpirasi ini tidak bisa dilewatkan oleh tumbuhan dan terjadi secara tiba-tiba.
Fungsi dari transpirasi adalah menjaga keseimbangan air dalam tumbuhan. Jadi, jika tumbuhan kelebihan air, maka bisa dikeluarkan dalam proses ini. Selain itu, transpirasi yang melepaskan uap air ke udara dapat menjaga kelembaban di suatu lingkungan, sehingga dapat membuat organisme lain bertahan hidup.
Baca Juga: Perubahan Wujud Benda: Mencair, Membeku, Menyublim, Menguap
Faktor yang Mempengaruhi Peristiwa Menguap
Peristiwa menguap terjadi karena dipengaruhi oleh beberapa kondisi tertentu yang melibatkan beberapa faktor klimatologi, seperti berikut:
1. Radiasi Matahari
Radiasi matahari memiliki energi dalam bentuk panas yang menjadi sumber utama untuk memanaskan Bumi. Ketika sinar matahari sampai ke permukaan tanah dan air, energi tersebut berubah menjadi panas. Energi tersebut diserap oleh molekul-molekul yang ada pada air dan mempercepat gerakannya.
Akibatnya, molekul tersebut terbawa ke atas dan melepaskan diri menjadi gas atau disebut dengan penguapan. Semakin besar permukaan air menerima radiasi matahari, maka semakin tinggi suhu air dan laju penguapannya. Selain itu, radiasi matahari menguapkan zat cair dari tumbuhan dan benda lain yang terkandung air di dalamnya.
Lebih lanjut, radiasi matahari dipengaruhi oleh letak global dan deklinasi matahari, sehingga akan berbeda-beda di setiap wilayah. Misalnya pada bulan Desember, kedudukan matahari ada di Selatan, sementara Juni berada paling jauh di Utara.
Nantinya, bagian Bumi Selatan menerima radiasi maksimum pada bulan Desember. Sedangkan radiasi terkecil akan terjadi pada saat bulan Juni.
2. Kecepatan Angin
Faktor yang mempengaruhi peristiwa menguap berikutnya adalah kecepatan angin. Angin merupakan udara bergerak yang diakibatkan oleh beberapa faktor, misalnya rotasi Bumi dan perbedaan tekanan udara di sekitarnya. Kecepatan angin ini bisa mempercepat pengangkatan uap air dari permukaan.
Jika proses penguapan terus berlangsung, udara akan menjadi jenuh terhadap uap air. Akibatnya, penguapan akan terhenti. Oleh sebab itu, udara yang menjadi jenuh tersebut harus diganti dengan udara kering. Hal tersebut agar proses penguapan bisa terus terjadi.
Selain itu, hal ini membuat gradien kelembaban yang lebih besar antara permukaan tanah dan udara yang ada di sekitar. Alhasil, mendorong penguapan yang lebih cepat. Namun, bila kecepatan angin sangat tinggi, maka akan menyebabkan penurunan tekanan uap di sekitar permukaan dan menghambat terjadinya penguapan.
3. Kelembaban Udara
Kelembaban udara juga mempengaruhi peristiwa menguap. Hal ini disebabkan oleh beberapa hal, misalnya gradien konsentrasi. Gradien konsentrasi adalah banyaknya konsentrasi molekul yang berbeda antara zat cair dan udara yang ada disekitarnya. Jadi, semakin tinggi gradien konsentrasi, maka penguapan akan terjadi semakin cepat.
Saat kelembapan udara cukup tinggi, maka udara sudah menjadi jenuh dengan gas atau uap air dan gradien konsentrasi menjadi lebih rendah. Alhasil, penguapan jadi lambat, karena molekul yang terdapat pada zat cair sulit untuk keluar dan masuk ke udara yang jenuh dengan uap air.
Bisa dibilang, tingkatan kelembaban udara bisa mempengaruhi laju penguapan, seperti memperlambat maupun mempercepatnya. Hal ini tergantung pada seberapa jenuh udara dengan uap air.
4. Jenis dan Luas/Ukuran Permukaan
Luas permukaan menjadi faktor lain yang bisa mempengaruhi penguapan. Luas permukaan di sini adalah jumlah ruang di luar suatu benda. Selain itu, ukuran permukaan ini akan mempengaruhi laju penguapan, karena massa udara bisa berubah ketika bergerak di atas area permukaan yang luas.
Permukaan yang luas tersebut bisa saja memiliki variasi suhu udara, air, atau permukaan. Selain itu, permukaan ini bisa saja memiliki variasi kelembaban dan aliran angin di atas permukaan penguapan yang besar. Jadi, ketika zat cair memiliki luas permukaan yang lebih besar, maka zat cair tersebut akan menguap dengan lebih cepat.
Contohnya, ketika mengeringkan pakaian, maka baiknya melebarkannya agar setiap sudut permukaannya lebih banyak terpapar panas dari sinar Matahari. Sementara itu, penguapan dari permukaan tanah ini akan bergantung pada jumlah uap lembah yang ada, komposisi tanah, sampai jenis tutupan vegetasi di atasnya.
5. Temperatur atau Suhu
Temperatur atau suhu merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi penguapan. Pada dasarnya, zat cair, dalam hal ini air, bisa menguap menjadi gas karena suhu di lingkungannya. Dengan kata lain, semakin tinggi suhunya, maka makin tinggi juga laju penguapannya.
Atau semakin tinggi temperaturnya, maka semakin besar pula kemampuan udara untuk menyerap uap air. Selain itu, energi kinetik molekul-molekul air akan meningkat apabila temperaturnya semakin tinggi. Akibatnya, banyak molekul-molekul air yang melompat ke lapisan udara di atasnya dalam bentuk gas.
Contohnya, jika kamu mengambil segelas air pada suhu ruangan, maka penguapan akan terjadi lebih lambat. Namun, jika kamu memanaskan air tersebut sampai mendidih, maka penguapan akan terjadi lebih cepat. Ini karena suhu tinggi memberi energi pada molekul air, sehingga membuat mereka bergerak lebih cepat.
6. Tekanan Udara
Tekanan udara juga menjadi faktor yang dapat mempengaruhi peristiwa menguap meski tidak berpengaruh secara signifikan. Hal ini karena tekanan udara mempengaruhi titik didih suatu zat cair, dan bukan proses penguapannya secara langsung.
Titik didih adalah suhu ketika tekanan uap air sama dengan tekanan eksternal yang ada disekitarnya. Ketika tekanan udaranya tinggi, maka titik didih cairan akan naik. Dan apabila tekanan udara rendah, maka titik didih cairannya pun akan turun.
Jadi, pada keadaan suhu dan kelembaban yang sama, air akan mulai mendidih pada suhu tinggi, bila tekanan udara yang ada disekitarnya juga lebih tinggi. Dalam kondisi ini, udara memiliki ruang yang lebih besar untuk dapat menampung air.
Akibatnya, penguapan akan lebih lambat atau sulit untuk dilakukan. Hal ini karena udara sudah jenuh dengan uap air dan sudah tidak bisa menampung lebih banyak lagi.
Meski begitu, tekanan udara tidak berhubungan secara langsung dengan penguapan dan tidak terlalu berpengaruh secara signifikan dibanding faktor lain seperti kelembaban.
Baca Juga: 10 Peristiwa Menyublim: Proses dan Pengaplikasian dalam Kehidupan
Contoh Menguap dalam Kehidupan Sehari-hari
Penguapan terjadi dalam kehidupan sehari-hari. Adapun contohnya adalah sebagai berikut:
1. Mengeringnya Air pada Jemuran
Umumnya, pakaian yang telah dicuci akan dikeringkan dengan cara dijemur di bawah sinar matahari. Jadi, saat pakaian dijemur menggunakan matahari, akan ada radiasi yang memberikan energi panas untuk mengubah air yang terperangkap dalam pakaian menjadi uap air.
Hal tersebut disebabkan sinar matahari memiliki energi panas yang memicu molekul air pada permukaan pakaian untuk bergerak lebih cepat dan menguap. Meski memang suhu pemanasannya tidak sampai 100 derajat celcius, tetapi air dalam pakaian bisa mengering apabila durasi menjemur atau pemanasannya memakan waktu yang lama.
Selama penjemuran, panas dari sinar Matahari akan membuat air dalam serat pakaian menjadi uap. Sedangkan udara yang berada disekitar pakaian menjadi jenuh dengan uap air yang terbentuk dari peristiwa ini. Terlebih angin yang ada disekitar akan membantu mengambil uap air dalam pakaian, sehingga lebih cepat kering.
2. Pembuatan Garam di Pantai
Contoh penguapan yang bisa kamu temui dalam kehidupan sehari-hari adalah pada proses pembuatan garam. Para petani garam akan membuat garam dengan cara menyiramkan air laut sebanyak mungkin. Ini dilakukan di lokasi yang luas dan iklim kering, seperti pesisir pantai atau tempat dengan kandungan garam yang tinggi.
Selain itu, penyiraman tersebut bertujuan untuk mengikat kadar air pada garam. Kemudian, air laut yang telah membanjiri permukaan yang kering akan dibiarkan terkena sinar Matahari, sehingga molekul air pada garam akan menguap dan menciptakan kristal garam.
Setelah itu, kristal garam tersebut akan dikumpulkan ke pengepul atau pabrik pengolahan garam untuk disaring, agar zat tak larut bisa hilang. Terakhir, garam yang sudah diproses akan dikemas untuk didistribusikan ke pasar sebagai bumbu makanan atau pengawet.
3. Pembentukan Awan
Contoh berikutnya dari penguapan adalah pada proses pembentukan awan. Awan merupakan kumpulan partikel air berupa kristal es yang ada di atmosfer. Awan ini bisa tercipta akibat perubahan gas yang menjadi benda cair pada suhu udara di bawah titik embun (kondensasi).
Pada prosesnya, awan bisa terbentuk karena peristiwa menguap dari air yang berada di laut, sungai, atau danau. Hal ini bisa terjadi karena sinar Matahari yang menghasilkan panas cukup, agar dapat merubah air menjadi uap air. Setelah itu, uap air ini akan naik ke atmosfer karena kepadatannya lebih rendah daripada udara di sekitar.
Uap air yang naik akan mengembang secara adiabatik atau tidak ada panas yang masuk maupun keluar hingga mengalami pendinginan. Hal ini karena udara yang naik mengalami penurunan suhu seiring dengan bertambahnya ketinggian. Akibatnya, akan terjadi pengembunan dan uap air berubah menjadi tetesan air dan membentuk awan.
4. Air yang Direbus atau Dididihkan
Penguapan juga bisa ditemukan sewaktu merebus air. Ketika kita menyalakan api kompor, air yang tadinya dingin lama-kelamaan akan menjadi gas di dalam panci. Sebab, saat air yang direbus mencapai titik didih, maka molekulnya akan bergerak lebih cepat.
Lalu, mereka akan bertabrakan dengan molekul air disekitarnya. Alhasil, energi panas akan merambat ke seluruh air dalam panci. Selain itu, peristiwa ini akan membuat molekul-molekul air dapat melewati gaya tarik molekul lainnya dan merenggang, sehingga cukup untuk membuatnya menjadi uap.
Itulah yang disebut peristiwa menguap saat merebus atau mendidihkan air. Namun, ketika uap tersebut tidak punya jalan keluar dan terjebak dalam panci, maka uap tersebut akan mengembun dan kembali menjadi air.
5. Menggunakan Parfum
Contoh penguapan dalam kehidupan sehari-hari berikutnya adalah penggunaan parfum. Jadi, ketika kamu menyemprotkan parfum atau minyak wangi ke badan, maka cairan ini sedang menguap. Meski begitu, parfum sudah mulai mengalami penguapan ketika kamu mulai menyemprotkannya ke anggota badan.
Hal ini karena sebagian besar zat penyusun parfum adalah alkohol. Alkohol merupakan salah satu zat yang gampang mengalami penguapan. Lihat saja ketika kamu menyemprotkan parfum ke baju. Sesaat bajumu akan tampah basah, tetapi beberapa saat kemudian akan kembali kering.
Penguapan ini juga meninggalkan aroma yang harum, yang tersebar ke udara di sekitar kamu. Meski demikian, penguapan parfum bukanlah faktor yang mempengaruhi aroma parfum itu sendiri. Sebab, ada faktor lain seperti oksidasi yang mempengaruhi aroma parfum setelah terjadi penguapan seiring waktu.
Kondisi tersebut sama halnya bila kamu memasang pengharum di sebuah ruangan atau mobil. Pengharum yang awalnya berbentuk cair, lama-lama akan habis, karena terjadinya penguapan akibat suhu udara dan angin yang ada di ruangan tersebut.
6. Mengukus Makanan
Proses pengukusan makanan yang kamu lakukan juga merupakan contoh dari peristiwa penguapan dalam kehidupan sehari-hari. Sebab, proses pematangan dari makanan yang dikukus adalah dengan menggunakan uap panas dari air yang mendidih di bagian bawah.
Air tersebut dipanaskan sampai mencapai suhu yang membuatnya menguap. Bisa dibilang, mekanismenya sama seperti kamu mendidihkan air untuk minum atau mandi di dalam panci. Jika air dibiarkan, maka lama-kelamaan air yang berada di bawah alat pengukus akan menyusut.
Penyusutan air tersebut bukanlah hilang, melainkan telah berubah bentuk, yang mulanya berupa zat cair menjadi zat gas atau uap air.
7. Keringat Manusia
Contoh berikutnya dari penguapan adalah pada keringat manusia. Saat kamu berolahraga atau melakukan kegiatan fisik dan terpapar suhu tinggi, kamu akan menghasilkan hawa panas. Hawa panas tubuh ini akan menghasilkan keringat. Ini adalah reaksi tubuh agar bisa mendinginkan suhu tubuh.
Keringat manusia terkandung beberapa zat, seperti air dan garam. Saat suhu tubuh mengalami peningkatan, kelenjar keringat yang terdapat pada kulit akan aktif dan mengeluarkan keringat. Setelah itu, ketika keringat terkena udara, kandungan air di dalamnya akan menguap.
Proses penguapan ini akan memberikan pendinginan pada tubuh. Sebab, penguapan cairan tersebut dapat menyerap panas dari kulit, sehingga menjaga suhu tubuh tetap seimbang dan otomatis mendinginkan badan kamu.
8. Spirtus yang Berada di Lingkungan Terbuka
Contoh penguapan berikutnya adalah spirtus yang berada di ruang terbuka. Spiritus merupakan bahan kimia yang bisa ditemukan secara bebas dan memiliki manfaat, seperti menghilangkan noda pada pakaian.
Ketika spirtus yang berada dalam wadah terbuka, sebagian molekul-molekulnya akan terlepas dari permukaan dan berubah menjadi wujud gas. Ini disebabkan oleh cairan spirtus memiliki sifat mudah menguap, karena memiliki titik didih yang rendah.
Selain itu, penguapan pada spiritus bisa terjadi karena beberapa faktor, seperti tekanan udara dan suhu. Ini juga bisa mempercepat laju penguapan dari spirtus. Semakin rendah tekanan udaranya, maka semakin mudah partikel dalam spirtus yang terlepas.
Disisi lain, semakin tinggi suhu yang ada disekitar spirtus, maka semakin mudah juga molekulnya bergerak dan menguap ke atmosfer. Selain itu, faktor seperti kelembaban udara dan juga bagaimana kondisi lingkungan sekitar juga dapat mempengaruhi laju penguapan spirtus.
9. Siklus Hidrologi
Siklus hidrologi juga merupakan contoh penguapan yang secara tidak sadar terjadi dalam kehidupan manusia. Secara definisi, siklus hidrologi merupakan proses di mana air yang ada di atmosfer kembali lagi ke atmosfer. Proses ini akan terjadi secara berulang dan berkelanjutan dengan tujuan untuk menjaga jumlah dan ketersediaan air.
Dalam siklus tersebut, ada tahap penguapan. Tahap ini juga disebut dengan evaporasi yang telah dijelaskan sebelumnya. Pada tahap ini, air yang berasal dari sumber mata air di Bumi berubah menjadi uap air. Penguapan terjadi karena zat cair terkena sinar matahari, sehingga mengubah molekulnya menjadi bentuk gas.
Uap air akan naik ke atmosfer dan selanjutnya masuk tahap kondensasi yang membentuk awan. Setelah itu, awan menghasilkan presipitasi dalam bentuk hujan atau salju.
Bisa dibilang, penguapan ikut andil dalam siklus hidrologi, karena tahap tersebut memindahkan air dari berbagai sumber ke atas atmosfer, membentuk awan dan selanjutnya masuk pada siklus presipitasi.
10. Aseton yang Menguap
Aseton merupakan contoh lain dari peristiwa penguapan. Namun, apa itu aseton? Aseton adalah pembersih cat yang memiliki sifat mudah mengalami penguapan. Oleh sebab itu, aseton tidak boleh dibiarkan dalam ruang terbuka. Lebih lanjut, aseton memiliki titik didih yang rendah, yakni sekitar 56 derajat celcius.
Selain itu, aseton merupakan bahan yang mudah terbakar dan beracun. Jadi, diharapkan hati-hati ketika menggunakan atau menyimpannya. Zat kimia berwarna bening ini mengandung beberapa komponen seperti isopropyl alcohol, propilena karbonat, dan etil asetat.
Lebih lanjut, ketika aseton dibiarkan terbuka pada suhu di bawah titih didih, molekul-molekulnya akan terlepas dari permukaan dan berubah menjadi gas. Mekanisme perubahan zatnya sama seperti cairan lainnya..
Proses penguapan aseton bisa dipengaruhi beberapa faktor, seperti permukaan cairan yang terbuka, kelembapan, tekanan, dan suhu. Faktor-faktor tersebut akan membuat laju penguapan aseton yang meningkat. Selain itu, penguapan aseton juga bisa terjadi karena mereka bisa menjadi uap dengan mudah pada suhu ruangan.
Sudah Tahu Apa Itu Menguap?
Demikian penjelasan mengenai proses penguapan, mulai dari pengertian, macam-macam, hingga contohnya dalam kehidupan sehari-hari. Proses penguapan merupakan sebuah reaksi kimia, di mana zat cair berubah menjadi gas. Penguapan ini memiliki 3 macam dan masing-masing memiliki peran bagi manusia dan tumbuhan.
