Kondensasi Adalah: Pengertian, Penyebab, dan Jenis

Kondensasi merupakan perubahan wujud benda dari gas atau uap menjadi cairan yang lebih padat. Hal ini terjadi ketika uap didinginkan atau dikompresi menjadi cairan, atau kombinasi keduanya. Cairan yang dihasilkan disebut kondensat, sementara alat yang digunakan untuk mengkondensasi uap menjadi cairan disebut kondenser. Kondenser biasanya berupa pendingin atau penukar panas yang memiliki berbagai rancangan dan ukuran.

Pengertian Kondensasi

Kondensasi adalah proses perubahan wujud dari gas menjadi cairan, dan merupakan kebalikan dari proses penguapan. Contohnya, saat air panas dituangkan ke dalam gelas dan ditutup, lambat laun akan terjadi pengembunan pada permukaan tutup gelas.

Baca juga: Radiasi Adalah: Pengertian, Jenis, dan Sumber

Menurut buku Bioenergi dan Biorefinery, kondensasi terjadi ketika uap didinginkan menjadi cairan, bisa juga terjadi ketika uap dikompresi atau mengalami pendinginan dan kompresi sekaligus. Cairan yang dihasilkan disebut kondensat.

Baca juga: Sampah Organik: Pengertian, Jenis, dan Contoh

Kondensasi juga terjadi pada cermin saat mengembun karena kelembaban dan panas tubuh atau pemanas air yang bertemu dengan permukaan cermin yang lebih dingin.

Penyebab Terjadinya Kondensasi

Kondensasi terjadi karena adanya perubahan suhu atau tekanan pada gas atau uap yang menyebabkan perubahan wujud dari gas menjadi cairan. Proses kondensasi bergantung pada beberapa faktor seperti suhu, tekanan, kelembaban, dan massa jenis gas atau uap tersebut.

Baca juga: Eksploitasi Adalah: Pengertian dan Contoh

Ketika gas atau uap didinginkan, suhu turun dan molekul-molekulnya kehilangan energi kinetik sehingga menjadi lebih dekat dan bergerak lebih lambat. Ketika molekul-molekul tersebut bergerak lebih lambat, interaksi antara molekul-molekulnya juga meningkat. Akhirnya, molekul-molekul tersebut akan saling tarik menarik dan membentuk ikatan yang cukup kuat sehingga terbentuklah cairan. Sebaliknya, ketika suhu naik dan mencapai titik didih dari cairan, cairan tersebut akan menguap dan berubah menjadi gas atau uap.

Baca juga: Teori Perubahan Sosial: Pengertian dan Karateristik

Selain itu, kondensasi juga dapat terjadi jika gas atau uap mengalami peningkatan tekanan yang menyebabkan molekul-molekulnya lebih rapat dan akhirnya berubah menjadi cairan. Hal ini terjadi karena molekul-molekul gas atau uap lebih mudah membentuk ikatan pada jarak yang lebih dekat. Kondensasi juga dapat terjadi jika gas atau uap mengalami kombinasi pendinginan dan peningkatan tekanan secara bersamaan.

Proses Terjadinya Kondensasi

Proses terjadinya kondensasi dimulai dari kondisi di mana terdapat gas atau uap yang berada dalam keadaan terdispersi di udara. Jika gas atau uap tersebut dipindahkan ke suatu lingkungan yang memiliki suhu dan tekanan yang berbeda, maka terjadilah kondensasi.

Baca juga: Pancasila Sebagai Dasar Negara: Makna, Arti, dan Fungsi

Kondensasi terjadi ketika gas atau uap kehilangan energi panas dan mendingin. Ketika suhu turun, molekul-molekul dalam gas atau uap kehilangan energi kinetik mereka dan bergerak lebih lambat. Akibatnya, interaksi antara molekul-molekul menjadi lebih kuat dan terjadi peningkatan gaya tarik antara molekul-molekul tersebut. Pada suatu titik tertentu, gaya tarik ini cukup kuat untuk membentuk ikatan antar molekul dan mengubah gas atau uap menjadi cairan.

Baca juga: Mengulas Perbedaan Politik Nasi Bungkus dan Politik Panjat Pinang

Jika tekanan lingkungan meningkat, hal ini juga dapat menyebabkan terjadinya kondensasi. Tekanan yang lebih besar memaksa molekul-molekul gas atau uap untuk menjadi lebih rapat dan akhirnya bergerak lebih dekat satu sama lain. Ketika molekul-molekul ini mencapai jarak yang cukup dekat, mereka mulai berinteraksi dan membentuk ikatan kimia yang kuat sehingga gas atau uap berubah menjadi cairan.

Baca juga: Sawarna Srikandi: Tempat Wisata Terbaik di Banten

Kelembaban dalam udara juga mempengaruhi terjadinya kondensasi. Ketika udara sangat lembab dan uap air dalam gas menjangkau titik jenuh, uap air dapat terkondensasi menjadi air. Pada saat titik jenuh tercapai, uap air dalam udara sudah mencapai batas maksimalnya dan tidak dapat lagi diserap. Uap air yang berlebih akan mulai menempel pada permukaan yang lebih dingin di sekitarnya dan terkondensasi menjadi tetesan air.

Jenis Kondensasi

Berikut ini adalah beberapa jenis kondensasi yang sering terjadi:

Kondensasi pendingin (cooling condensation)

Ketika suhu gas atau uap turun dan menjadi lebih dingin, sehingga gas atau uap tersebut mengalami kondensasi dan berubah menjadi cairan. Contohnya adalah proses pembuatan es di dalam freezer atau pembuatan embun pada permukaan yang lebih dingin.

Kondensasi kompresi (compressive condensation)

Ketika tekanan pada gas atau uap ditingkatkan sehingga volume gas atau uap menjadi lebih kecil dan molekul-molekulnya menjadi lebih rapat. Akibatnya, molekul-molekul ini mulai berinteraksi dan membentuk ikatan kimia yang kuat sehingga terjadi kondensasi. Kondensasi ini sering terjadi pada proses produksi gas alam atau proses rekayasa kimia.

Kondensasi uap air (water vapor condensation)

Ketika uap air terkondensasi dan berubah menjadi tetesan air. Hal ini terjadi ketika suhu gas atau uap turun atau kelembaban udara meningkat sehingga uap air dalam gas menjangkau titik jenuh dan terkondensasi. Contohnya adalah pembentukan awan dan hujan.

Kondensasi film (film condensation)

Terjadi ketika lapisan tipis uap terbentuk pada permukaan yang lebih dingin dan kemudian terkondensasi menjadi cairan. Contohnya adalah ketika uap air menempel pada kaca jendela dan terkondensasi menjadi tetesan air.

Kondensasi adiabatik (adiabatic condensation)

Terjadi ketika gas atau uap yang naik ke ketinggian tertentu bertemu dengan udara yang lebih dingin sehingga terjadi kondensasi dan pembentukan awan. Hal ini sering terjadi di pegunungan atau daerah yang beriklim dingin.

Contoh Kondensasi

Berikut adalah beberapa contoh kondensasi:

• Saat uap air dari udara lembab mengalami pendinginan di permukaan dingin, misalnya pada permukaan kaca atau cermin di kamar mandi, maka akan terjadi kondensasi dan membentuk embun atau kelembaban.
• Saat udara panas dan lembap bertemu dengan udara dingin di sekitar gunung atau di puncak bukit, maka akan terjadi kondensasi dan membentuk awan atau kabut.
• Saat uap air yang terkandung dalam atmosfer mengalami pendinginan dan bertemu dengan inti es atau partikel debu, maka akan terjadi kondensasi dan membentuk awan di langit yang akhirnya dapat menghasilkan hujan atau salju.
• Saat uap air yang terkandung dalam udara panas mengalami pendinginan di sekitar penukar panas dalam industri, maka akan terjadi kondensasi dan uap air berubah menjadi cairan dan digunakan dalam proses produksi atau dirampungkan menjadi produk akhir.
• Saat udara panas yang keluar dari mesin pendingin atau AC bertemu dengan udara luar yang dingin, maka terjadi kondensasi dan terbentuklah air yang kemudian dialirkan keluar melalui pipa pembuangan.
• Saat gas hidrogen dan oksigen bertemu, maka terjadi kondensasi dan keduanya membentuk air. Proses ini juga dapat terjadi pada mesin pembakaran internal, yang menghasilkan air sebagai produk sampingan.
• Saat gas nitrogen dan oksigen bertemu di atmosfer bumi, terjadi kondensasi dan membentuk awan nitrat yang merupakan salah satu polutan udara.
• Proses fermentasi alkohol dapat menghasilkan uap alkohol yang kemudian dapat mengalami kondensasi pada dinding atau permukaan yang dingin di dalam ruang penyulingan, membentuk cairan etanol yang kemudian dipisahkan dan digunakan sebagai bahan bakar atau bahan kimia.
• Saat proses pendinginan terjadi pada freezer atau ruang pendingin, maka terjadi kondensasi dan membentuk bongkahan es pada dinding atau permukaan freezer.

Bentuk Kondensasi

Berikut ini adalah beberapa bentuk atau contoh kondensasi yang sering terjadi:

Embun

Ketika uap air di atmosfer terkondensasi dan berubah menjadi tetesan air kecil pada permukaan yang lebih dingin. Contohnya adalah ketika embun terbentuk pada rumput pada pagi hari atau ketika embun terbentuk pada permukaan kaca mobil yang lebih dingin di malam hari.

Hujan

Ketika uap air di atmosfer terkondensasi dan bergabung dengan tetesan-tetesan air yang lain, membentuk awan yang cukup besar hingga terjadilah hujan. Proses ini biasanya terjadi ketika udara lembap naik dan mendingin, kemudian kondensasi terjadi dan membentuk awan.

Salju

Ketika uap air di atmosfer terkondensasi dan membentuk kristal salju yang berbeda-beda bentuk dan ukurannya, tergantung pada suhu dan kelembaban. Kristal salju ini kemudian turun ke permukaan bumi sebagai salju ketika cuaca dingin.

Uap air

Ketika uap air di udara terkondensasi dan membentuk uap air yang lebih padat, seperti yang terjadi pada penggunaan shower di kamar mandi atau ketika air mendidih di panci.

Embun beku

Ketika uap air di udara terkondensasi dan membentuk kristal es pada permukaan yang lebih dingin, seperti yang terjadi pada permukaan kendaraan atau benda-benda logam di musim dingin.

Awan

Ketika uap air di udara terkondensasi dan membentuk awan. Awan terbentuk ketika udara lembap naik dan mendingin di atmosfer, sehingga uap air terkondensasi dan membentuk awan dengan berbagai bentuk dan ukuran.

Embun es

Terjadi ketika uap air terkondensasi pada permukaan yang lebih dingin dan membentuk kristal es, seperti yang terjadi pada mesin pendingin atau freezer.

Kebasahan

Terjadi ketika uap air terkondensasi pada permukaan yang lebih dingin dan mengubah warna atau tekstur permukaan. Contohnya adalah ketika uap air terkondensasi pada kayu dan membuatnya terlihat basah atau pada permukaan beton dan membuatnya terlihat lebih gelap.

Kondensasi dalam industri

Terjadi dalam banyak proses industri, seperti pada produksi minyak dan gas, pengolahan makanan, dan pemrosesan produk kimia. Kondensasi dalam industri terjadi ketika uap yang dihasilkan oleh proses tersebut didinginkan dan dikondensasi kembali menjadi cairan.

Kondensasi pada lensa kamera

Terjadi pada lensa kamera ketika perbedaan suhu antara udara dan lensa menyebabkan uap air terkondensasi pada permukaan lensa, yang dapat mengaburkan gambar. Untuk menghindari hal ini, fotografer sering menggunakan pelindung lensa atau mengatur suhu dan kelembapan lingkungan sekitar.

Bentuk-bentuk kondensasi tersebut terjadi secara alami maupun buatan dan memiliki peran penting dalam kehidupan sehari-hari dan dalam berbagai proses industri. Namun, kadang-kadang kondensasi dapat menimbulkan masalah, seperti pada kasus terjadinya embun pada jalan raya yang dapat menyebabkan kecelakaan atau pada kondensasi yang terjadi pada mesin industri yang dapat mengurangi efisiensi kerja dan merusak peralatan.

Kesimpulan

Kondensasi adalah proses perubahan wujud dari gas menjadi cairan yang terjadi ketika uap air didinginkan hingga titik embun atau tekanannya ditingkatkan hingga mencapai titik jenuh. Bentuk-bentuk kondensasi meliputi embun, kabut, awan, hujan, salju, embun es, kebasahan, dan kondensasi dalam industri. Kondensasi juga dapat terjadi pada lensa kamera dan dapat menimbulkan masalah pada berbagai aplikasi. Meskipun kondensasi dapat memiliki peran penting dalam berbagai proses alami dan buatan, tetapi dapat juga menimbulkan masalah jika tidak ditangani dengan baik.

Referensi

1. Cengel, Y. A., & Boles, M. A. (2014). Thermodynamics: an engineering approach. McGraw-Hill Education.
2. Moran, M. J., Shapiro, H. N., Boettner, D. D., & Bailey, M. B. (2010). Fundamentals of Engineering Thermodynamics. John Wiley & Sons.
3. Incropera, F. P., DeWitt, D. P., Bergman, T. L., & Lavine, A. S. (2007). Fundamentals of Heat and Mass Transfer. John Wiley & Sons.
4. National Oceanic and Atmospheric Administration. (2021). Clouds and Cloud Types. https://www.weather.gov/jetstream/clouds
5. Lide, D. R. (Ed.). (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC Press.
6. Sefiane, K. (2013). On the dynamics of droplet and film formation on inclined substrates. Journal of Fluid Mechanics, 726, 1-18.
7. Schumann, U. (2014). On the history of atmospheric water vapor measurements. Meteorologische Zeitschrift, 23(4), 361-369.
8. Cooper, J. R., & Sceats, M. G. (1981). Measurement of interfacial energies during drop formation. Chemical Engineering Science, 36(4), 733-741.