Siklus Air : Contoh Perubahan Fisika dan Perpindahan Kalor secara Konveksi

Memasuki bulan Desember, sudah tidak diragukan lagi bahwa di Indonesia sedang mengalami musim hujan. Sebelum pergi ke luar rumah, alangkah baiknya kita mempersiapkan diri dengan membawa payung atau jas hujan. Tidak lupa juga selalu mengecek prakiraan cuaca yang diinformasikan oleh BMKG. 

Menurut ilmu sains, hujan dapat dijelaskan melalui siklus air yang merupakan contoh untuk perubahan wujud secara fisika dan termasuk di dalamnya teradapat perpindahan kalor secara konveksi. Bagaimana penjelasannya?

Siklus Air merupakan Contoh Perubahan Fisika

Perubahan fisika merupakan kondisi di mana perubahan materi zat sebelum dan sesudah perubahan tetap sama, dan dapat kembali ke bentuk semula (reversibel). Misalnya pada es yang mencair menjadi air, ia bisa berubah kembali menjadi es jika mengalami proses pembekuan. Atau air yang menguap jika dipanaskan, uap tersebut dapat kembali menjadi air jika mengalami proses pengembunan.

Hal ini juga berlaku pada siklus air.  Air akan mengalami berbagai jenis perubahan wujud zat. Air dari berbagai sumber baik dari laut, sungai, danau maupun tumbuhan menguap karena adanya panas dari matahari sehingga membentuk uap air. Proses ini disebut sebagai evaporasi (evaporation).

Uap air selanjutnya naik sampai mencapai tempat yang tinggi. Ketika bertemu udara dingin maka uap air akan mengembun atau disebut juga sebagai proses kondensasi (condensation) sehingga membentuk awan. Awan terdiri atas tetesan-tetesan air yang sangat kecil. Awan terbawa oleh angin. Bila awan mencapai titik ketinggian yang sangat tinggi, yang suhunya sangat dingin, maka tetesan-tetesan air yang kecil akan bergabung sehingga membentuk tetesan air yang lebih besar, yang akan turun sebagai hujan. Proses tersebut disebut sebagai presipitasi (precipitation).

Presipitasi bukanlah perubahan wujud zat, tetapi pergerakan air dari awan ke tanah. Ketika hujan turun, maka air hujan mengalir ke laut, sungai dan danau serta diserap oleh tumbuh-tumbuhan/terkumpulkan kembali di permukaan bumi (collection). Proses ini pun berulang lagi terus-menerus. Oleh karena itulah disebut sebagai siklus air.

Air dalam siklus air ini mengalami perubahan wujud dari mulai menguap kemudian mengembun, terus berulang-ulang. Meski berubah proses, materinya tetap sama, yaitu air. Sehingga termasuk ke dalam jenis perubahan fisika.

Siklus Air sebagai Contoh Perpindahan Kalor

Perpindahan kalor terbagi menjadi 3 jenis, yaitu konduksi, konveksi dan radiasi.  Konduksi yaitu perpindahan panas secara perpindahan panas melalui suatu bahan tanpa disertai dengan perpindahan partikel-partikel pada bahan tersebut. Konveksi adalah perpindahan kalor dari satu bagian ke bagian yang lain bersama dengan gerak fisik dari partikel-partikel bendanya. Sedangkan radiasi adalah perpindahan kalor tanpa membutuhkan zat perantara atau medium.

Air di permukaan bumi akan mendapat panas dari sinar matahari dan menguap menjadi uap air. Uap air ini adalah udara yang memuai, menyebabkan ia memiliki massa jenis lebih rendah daripada udara di sekitarnya, sehingga uap air bergerak ke atas. 

Setelah naik ke atas, uap air bertemu udara dingin sehingga suhunya turun dan menjadi titik-titik air, wujudnya kembali menjadi air setelah mengalami proses kondensasi/mengembun. Saat menguap, air membutuhkan kalor. Saat mengembun, uap air melepaskan kalor. 

Proses air menguap menjadi uap air kemudian mengembun menjadi air kembali inilah yang termasuk ke dalam konveksi. Sirkulasi uap air yang berpindah karena perbedaan massa jenis merupakan contoh perpindahan kalor secara konveksi.

Begitulah penjelasan mengenai proses-proses dalam siklus air yang bisa termasuk ke dalam contoh perubahan fisika dan juga merupakan contoh perpindahan kalor secara konveksi. Ternyata memahami sains di balik hujan dan keseluruhan siklus air tidaklah sulit!^^

Share this post