8 Mengapa Uap Air Bergerak Ke Atas?

Coba ingat kembali ketika Anda berhadapan dengan secangkir teh panas. Ke mana arah gerak uapnya? Cenderung ke atas, ‘kan? Mengapa arah gerak uap air selalu ke atas? Mengapa bukan ke bawah? Mari kita selidiki.

Air yang bersuhu panas akan menimbulkan uap yang juga panas. Suhu uap yang panas merupakan tanda bahwa uap tersebut sedang mengandung banyak energi. Kandungan energi yang banyak itu telah menggerakkan molekul uap untuk bergerak acak dengan sangat cepat.

Jika suatu molekul bergerak semakin cepat, maka jarak antarpenyusun molekul itu akan semakin menjauh satu sama lain. Hal ini menyebabkan terjadinya pemuaian (volume molekul akan bertambah besar). Perhatikan Gambar 1 untuk lebih jelasnya.

Gambar 1

Ingat kembali bahwa massa jenis = massa/volume (volume dan massa jenis berbanding terbalik). Dengan demikian, bertambahnya volume molekul uap akan menyebabkan massa jenisnya mengecil. Dalam bahasa sederhana, dapat kita katakan bahwa uap bersifat ringan.

Jadi, suhu suatu molekul berbanding terbalik dengan massa jenisnya. Semakin besar suhu suatu molekul, massa jenisnya akan semakin kecil. Sebaliknya, semakin kecil suhu suatu molekul, massa jenisnya akan semakin besar. Hal ini dilandaskan pada asumsi bahwa massanya tidak mengalami perubahan.

Lingkungan di sekitar uap merupakan udara. Udara tersebut memiliki suhu yang lebih dingin daripada suhu uap. Karena suhunya dingin, volume udara relatif kecil. Akibatnya, massa jenisnya relatif besar. Oleh sebab itu, dalam bahasa sederhana, dapat kita katakan bahwa udara lebih berat daripada uap.

Berdasarkan Prinsip Archimedes, apabila ada 2 zat bercampur, maka zat yang lebih ringan (massa jenisnya lebih kecil) akan mengapung (bergerak ke atas relatif terhadap zat yang massa jenisnya lebih besar). Hal ini sama seperti bola pingpong yang kita tenggelamkan ke dasar air. Karena massa jenis bola pingpong lebih kecil daripada massa jenis air, maka bola pingpong akan mengapung (bergerak ke atas air). Jika kita lakukan analogi, maka uap diibaratkan seperti bola pingpong, dan udara di sekitar uap diibaratkan seperti air. 

Itulah sebabnya, di dalam udara, uap cenderung bergerak ke atas (terjadi efek apung).

*******

(Ditulis Oleh Doni Aris Yudono)
http://www.facebook.com/Yudha.On.7 

Sumber Gambar:

http://tea4free.blogdetik.com/files/2010/06/a_cup_of_hot_tea.jpg