MODUL 01
TEKNIK VAKUM Kelvin Lois, Ramadhiansyah Raihan, Kevin Pardede, Rio Harapan Pangihutan Sitompul, Rezky
Putra
10213103, 10213091, 10213022, 10213033, 10213085
Program Studi Fisika, Institut Teknologi Bandung, Indonesia
Email : [email protected]
Asisten : Wahyu Trisvianto / 10212024
Tanggal Praktikum : (01-10-2015)
Abstrak
Keadaan vakum adalah keadaan dimana tidak didapati partikel/materi apapun dalam suatu ruang.
Keadaan vakum ideal tidak pernah dapat dicapai,namun keadaan medekati vakum dapat dicapai
denganbnatuan pompa vakum. Pada percobaan ini akan diamati perubahan fasa dari zat cair ketika
mencapai keadaan vakum dan keadaan sebuah benda berisikan gas dalam lingkungan yang vakum.
Metode untuk percobaan perubahan fasa dengan memasukkan beberapa bahan pada tabung vakum
kemudian mencatat tekanan dan suhunya setiap sepuluh detik selama satu menit. Kemudian grafik dari
setiap bahan dibandingkan. Dari grafik yang didapatkan, terdapat perbedaan tekanan residu dari
perbedaan bahan yang dimasukkan. Pada benda berisikan gas, ketika benda disimpan pada
lingkungan vakum, maka benda tersebut akan mengalami expansi, volumenya bertambah.
Kata kunci : Fasa, Konduktansi selang ,Laju pemvakuman,Tekanan residu ,Throughput,Vakum
I. Pendahuluan
1.1 Tujuan
Eksperimen ini bertujuan untuk
memahami teknik pemvakuman
melalui dua sub-percobaan. Percobaan
pertama adalah mengamati dan
menganalisis proses perubahan fasa
dari berbagai zat cair seperti akuades,
alkohol 70%, alkohol 90% dan gliserin
akibat pemvakuman. Dalam hal ini,
akan ditentukan besaran-besaran dalam
teknik pemvakuman yaitu perubahan
laju pemompaan terhadap tekanan,
konstanta kebocoran, laju
pemvakuman, konduktansi selang, dan
tekanan residu dengan regresi
eksponensial dan linear. Setelah itu
grafik Tekanan sesaat (saat proses
pemvakuman terjadi dan setelah
pemvakuman dihentikan) terhadap
waktu dan grafik Tekanan terhadap
temperatur akan dibuat untuk masing
masing zat berdasarkan data percobaan.
Sub-percobaan kedua adalah
mengamati dan menganalisis secara
kualitatif pengembangan sarung tangan
karet yang berada dalam ruang vakum.
1.2 Teori Dasar
Tekanan atmosfer secara adalah
tekanan yang ditimbulkan oleh berat
dari udara pada suatu titik tertentu di
atmosfer. Untuk mengukurnya, kita
menggunakan Barometer. Tekanan
atmosfer standar didefinisikan sebagai
tekanan yang diperlukan untuk
menjaga panjang kolom raksa setinggi
76 cm pada 1 Μ C. Tekanan ini sering
diasumsikan sebagai tekanan atmosfer
dalam praktiknya. Besar tekanan ini
adalah 76 cmHg atau 1 atm atau 1.013
bar. Ketika Pengukuran dilakukan,
tekanan yang ditunjukan oleh jarum
barometer dinamakan tekanan terukur
(gauge pressure). Tekanan ini adalah
selisih tekanan mutlak dengan tekanan
atmosfernya. Tekanan mutlak adalah
tekanan total pada suatu titik relative
terhadap vakum.[2]
Keadaan vakum secara ideal adalah
keadaan suatu ruang tanpa materi (gas,
cair dan padat) di dalamnya. Sehingga
tekanan ruang vakum secara mutak
adalah nol. Namun sampai saat ini
kedaan vakum yang ideal belum
pernah dapat dilakukan. Sehingga
definisi vakum untuk keperluan
eksperimental adalah keadaan ruang
dengan tekanan jauh lebih kecil dari
tekanan atmosfer.
Teknik vakum telah banyak
memainkan peran dalam banyak
aplikasi seperti dalam keperluan
eksperimen hingga industri.
Pengembangan teknik vakum telah
banyak dilakukan terutama dalam hal
besar orde dari tekanan residu yang
dihasilkan.[2] Sistem vakum sendiri
biasanya terdiri dari tabung (vessel)
selang, dan pompa vakum. Sistem
vakum dikarakterisasi oleh laju
pemvakuman S (cm3/s). Laju ini
bergantung terhadap tekanan sebagai
berikut :
βππ
ππ‘=
π
π(π β ππ) . . . . . . . . . (1)
Karena S konstan, diperoleh solusi
persamaan diatas, yaitu
π = (π0 β ππ) πβπ‘ππ + ππ . . . . . . (2)
Dengan P (mBar) adalah tekanan
sesaat system, S (L/s) adalah Laju
pemvakuman dan V (L) adalah volum,
Pr adalah tekanan residu (mbar).
Definisikan kuantitas throughput Q
(mBarr L/s) sebagai volum gas yang
keluar dari tabung per satuan waktu
dikalikan dengan tekanan sesaatnya.
Secara metematis, didefinisikan
sebagai,
π = π π . . . . . . . . . . . (3)
Konduktansi selang F didefinisikan
sebagai
π = πΉ (π1 β π2) . . . . . . . . . . . . (4)
Gas yang dilepaskan pada tekanan
rendah dan pada tahap awal
pemompaan dapat diaproksimasikan
oleh konstanta kebocoran QL (micron-
cm3/s) sehingga persamaan (1) pada
saat terjadi kebocoran adalah sebagai
berikut,
ππ
ππ‘= β
π
π(π β ππ) +
ππΏ
π . . . . . β¦ . (5)
Dan solusinya adalah
π β (ππ +ππΏ
π) =
[π0 β (ππ +ππΏ
π)] πβ
π‘π
π . . . . . . . . (6)
Volum vakum (vessel) diperoleh
dengan formula,
π = πππ. π‘πππ’ππ +1
2πππ. ππππ =
ππ2π‘ +2
3ππ3 . . . . . . . . . . . . . . . . . .(7)
II. Metode Percobaan
Dalam eksperimen ini akan
dilakukan dua percobaan yang berbeda.
Sebelum memulainya kita persiapkan
dahulu alat yang akan digunakan. Kita
siapkan tabung dan dudukannya.
Berikan silicon grease pada pinggiran
tabung agar udara dari luar tidak dapat
masuk selama proses pemvakuman.
Ketika akan digunakan, penutupan
tabung dilakukan dengan cara digeser
sambil menahan dudukannya. Sebelum
pompa dinyalakan, pastikan tekanan di
dalam tabung telah sama dengan
tekanan atmosfer, setelah itu tutup
keran dengan memutar keran sehingga
posisinya tegak lurus dengan pipa.
Setelah pompa dimatikan, buka keran
sedikit demi sedikit sambil menahan
bagian atas vakum dan memperhatikan
barometer. Setelah itu buka tabung
dengan menggesernya dengan hati-hati.
2.1 Percobaan I
Percobaan I ini adalah melihat
proses pemvakuman vessel berisi zat
cair dan melihat perubahan fasa dari
masing-masing zat cair. Untuk itu
siapkan cawan petri kosong dengan
thermometer. Disini kami meggunakan
thermometer berskala Fahrenheit.
Penempatan termometer harus benar
agar skala termometer dapat terbaca
selama proses pemvakuman. Nyalakan
pompa vakum, loncatan jarum pertama
akan diambil sebagai tekanan awal
vessel P0. Tekanan P dan temperature
T vessel tiap 10 detik dicatat selama 1
menit. Setelah itu pompa dimatikan.
Tekanan dan temperatur vessel dicatat
tiap 10 detik selama satu menit.
Setelah itu, keran dibuka perlahan-
lahan untuk mengembalikan tekanan
tabung ke kondisi semula. Buka tabung,
ganti cawan petri yang kosong dengan
akuades 10mL. Prosedur diulangi lagi,
yaitu megukur tekanan dan
temperature tiap 10 detik saat dan
setelah proses pemvakuman dilakukan.
Kemudian volum akhir akuades diukur
kembali. Hasil pengukuran volum
sebelum dan sesudah pemvakuman
dicatat. Buka tabung, akuades diganti
dengan alkohol 70%, alcohol 90%, dan
gliserin secara berturut-turut,
kemudian proses pengukuran diatas
diulangi. Volum awal dan akhir
masing-masing cairan diukur dan
dicatat.
2.2 Percobaan II
Percobaan II adalah melihat
proses pengembangan balon ketika
berada dalam vakum. Untuk itu balon
atau sarung tangan yang telah terikat
ujungnya disiapkan. Kemudian balon
dimasukan kedalam vakum. Tutup
keran, lalu nyalakan pompa vakum.
Perubahan pada balon diamati.Pompa
dimatikan dan keran dibuka secara
perlahan. Balon dikeluarkan dari
vessel .
Balon yang sebelumnya
memiliki sedikit gas didalamnya ketika
diletakan di ruang vakum seharusnya
akan mengalami pengembangan karena
adanya perbedaan tekanan dalam balon
dengan vakum.
III. Data dan Pengolahan Data
3.1 Data
Berikut ini merupakan tabel data
pengukuran tekanan sesaat P (mBar) dan
suhunya T ( Μ C) tiap 10 detik untuk
masing-masing zat yang diletakan di dalam
tabung vakum, saat pemvakuman
berlangsung (1 menit pertama) dan setelah
pemvakuman dihentikan (1 menit terakhir).
Cawan Tanpa Zat
Tekanan awal P0 = 940 mBar
t
(detik) P(mBar) T (FΜ) T(ΜC)
10 490 84 28.88
20 290 84 28.88
30 180 83 28.33
40 125 82 27.77
50 100 82 27.77
60 95 82 27.77
70 105 82 27.77
80 120 82 27.77
90 150 82 27.77
100 180 82 27.77
110 200 82 27.77
120 220 82 27.77
Cawan berisi Akuades
Tekanan awal P0 = 960 mBar
Volum awal Akuades 10 mL
Volum akhir Akuades 8.75 Β± 0.05
mL
Tabel 1. Data pengukuran Tekanan dan
Temperatur pada cawan kosong
t(detik) P(mBar) T ( ΜF) T ( CΜ)
10 460 81 27.22
20 280 81 27.22
30 180 80 26.66
40 130 80 26.66
50 100 78 25.55
60 100 75 23.88
70 110 73 22.77
80 130 73 22.77
90 160 73 22.77
100 180 73 22.77
110 200 74 23.33
120 230 74 23.33
Cawan berisi Alkohol 70 %
Tekanan awal P0 = 960 mBar
Volum awal Alkohol 70 %= 10mL
Volum akhir Alkohol 70% = 8.20
Β± 0.05 mL
t(detik) P(mBar) T( ΜF) T( ΜC)
10 460 81 27.22
20 180 80 26.66
30 180 80 26.66
40 130 78 25.55
50 110 75 23.88
60 100 72 22.22
70 120 70 21.11
80 150 70 21.11
90 180 70 21.11
100 200 70 21.11
110 230 70 21.11
120 260 70 21.11
Cawan Alkohol 90%
Tekanan awal P0 = 960 mBar
Volum awal = 10 mL Β± 0.05 mL
Volum akhir = 8.00 Β± 0.05 mL
t(detik) P(mBar) T( ΜF) T( ΜC)
10 480 75 23.88
20 280 75 23.88
30 180 74 23.33
40 130 73 22.77
50 110 65 18.33
60 100 60 15.55
70 120 61 16.11
80 140 62 16.66
90 170 62 16.66
100 190 63 17.22
110 210 64 17.77
120 240 64 17.77
Cawan berisi Gliserin
Tekanan awal P0 = 960 mBar
Volum awal = 10 mL Β± 0.05 mL
Volum akhir = 8.05 Β± 0.05 mL
t(detik) P(mBar) T( ΜF) T( ΜC)
10 480 82 27.77
20 280 81 27.22
30 180 80 26.66
40 130 80 26.66
50 100 80 26.66
60 90 80 26.66
70 100 81 27.22
80 110 81 27.22
90 150 81 27.22
100 170 81 27.22
110 200 81 27.22
120 220 82 27.77
3.2 Pengolahan Data
Tabel 2. Data pengukuran Tekanan dan
Temperatur pada cawan akuades
Tabel 3. Data pengukuran Tekanan dan
Temperatur pada cawan alcohol 70%
Tabel 4. Data pengukuran Tekanan dan
Temperatur pada cawanalkohol 90%
Tabel 5. Data pengukuran Tekanan dan
Temperatur pada cawan gliserin.
Grafik untuk cawan kosong
Grafik untuk akuades
Grafik untuk Alkohol 70%
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
100
150
200
250
300
350
400
450
500
t (detik)
P (m
Bar)
P vs. t
Kurva P vs t untuk cawan tanpa zat saat pemvakuman berlangsung
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60100
120
140
160
180
200
220
t(detik)
P(m
Bar)
P vs. t
Kurva P vs t cawan kosong setelah pemvakuman
27.8 28 28.2 28.4 28.6 28.8
100
150
200
250
300
350
400
450
500
T('C)
P(m
Bar)
P vs. T
Kurva P vs T untuk cawan kosong
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
100
150
200
250
300
350
400
450
t(detik)
P(m
Bar)
P vs. t
Kurva P vs t untuk cawan berisi akuades saat pemvakuman
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
120
140
160
180
200
220
t(detik)
P(m
Bar)
P vs. t
Fitting P vs t untuk cawan berisi akuades setelah pemvakuaman
24 24.5 25 25.5 26 26.5 27
100
150
200
250
300
350
400
450
T('C)
P(m
Bar)
P vs. T
Kurva P vs T untuk cawan berisi akuades
Gambar 1. Kurva P vs t cawan tanpa zat
saat pemvakuman
Gambar 2. Kurva P vs t cawan tanpa zat
setelah pemvakuman
Gambar 3. Kurva P vs T cawan tanpa zat
Gambar 4. Kurva P vs T cawan akuades
saat pemvakuman
Gambar 5. Kurva P vs t cawan akuades
setelah pemvakuman
Gambar 6. Kurva P vs T cawan akuades. Gambar 3. Kurva P vs T cawan tanpa zat
Grafik untuk alcohol 90%
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
100
150
200
250
300
350
400
450
t(detik)
P(m
Bar)
P vs. t
Kurva P vs t untuk cawan berisi alkohol 70% saat pemvakuman
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
120
140
160
180
200
220
240
260
t(detik)
P(m
Bar)
P vs. t
Kurva P vs t untuk cawan alkohol 70% setelah pemvakuman
22 22.5 23 23.5 24 24.5 25 25.5 26 26.5 27
100
150
200
250
300
350
400
450
T('C)
P(m
Bar)
P vs. T
Kurva P vs T untuk cawan berisi alkohol 70%
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
100
150
200
250
300
350
400
450
t(detik)
P(m
Bar)
P vs. t
Kurva P vs t untuk cawan alkohol 90% saat pemvakuman
16 17 18 19 20 21 22 23 24
100
150
200
250
300
350
400
450
T('C)
P(m
Bar)
P vs. T
Kurva P vs T untuk cawan berisi alkohol 90%
16 17 18 19 20 21 22 23 24
100
150
200
250
300
350
400
450
T('C)
P(m
Bar)
P vs. T
Kurva P vs T untuk cawan berisi alkohol 90%
Gambar 8. Kurva P vs t cawan alcohol
70% setelah pemvakuman
Gambar 9. Kurva P vs T cawan alcohol
70%.
Gambar 10. Kurva P vs t cawan alcohol
90% saat pemvakuman
.
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
120
140
160
180
200
220
240
t(detik)P
(m
Bar)
P vs. t
Kurva P vs t untuk cawan alkohol 90% setelah pemvakuman
Gambar 11. Kurva P vs t cawan alcohol
90% setelah pemvakuman.
Gambar 12. Kurva P vs T cawan alcohol
90%.
Gambar 7. Kurva P vs t cawan alcohol
70% saat pemvakuman
Grafik untuk Gliserin
Dengan fitting π¦ = π΄πβπ΅π₯ + πΆ
kita dapatkan koefisien untuk
masing-masing konstanta untuk
Untuk mendapatkan laju kebocoran
system vakum kita lihat grafik P vs t
untuk masing masing zat cair setelah
pemvakuman.
Untuk cawan kosong, gambar 2 yang
telah difitting memenuhi persamaan,
π = 2.414π‘ + 78 Dari persamaan (5) bila pompa
dimatikan S=0 maka persamaan
tersebut memiliki solusi,
π =ππΏ
ππ‘ + πΆπππ π‘πππ‘
Sehingga kita lihat bahwa
ππΏ = 2.414 π . Dari persamaan (7)
volum vessel adalah,
π = πππ. π‘πππ’ππ +1
2πππ. ππππ
= ππ2π‘ +2
3ππ3
Dengan r =1 dm dan tinggi t = 2 dm.
Dengan demikian volume vessel
adalah,
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
100
150
200
250
300
350
400
450
t(detik)
P(m
Bar)
P vs. t
Kurva P vs t untuk cawan gliserin saat pemvakuman
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
100
120
140
160
180
200
220
t(detik)
P(m
Bar)
P vs. t
Fitting P vs t untuk cawan gliserin setelah pemvakuman
26.8 27 27.2 27.4 27.6 27.8
100
150
200
250
300
350
400
450
T('C)
P(m
Bar)
P vs. T
Kurva P vs T untuk cawan berisi gliserin
Bahan A B C R2 Nilai
Upper
Tanpa
Zat
823
.6
0.06
8
75.
47
0.99
93
100000
Akuades 739
.8
0.06
6
79.
28
0.99
82
100000
Alkohol
70%
142
0
0.14
3
119
.2
0.97
09
100000
Alkohol
90%
809
.2
0.07
23
87.
42
0.99
98
100000
Gliserin 796
.6
0.06
44
75.
53
0.99
9
100000
Gambar 13. Kurva P vs t cawan gliserin
saat divakumkan.
Gambar 14. Kurva P vs t cawan gliserin
setelah divakumkan.
Gambar 15. Kurva P vs T cawan gliserin
Tabel 6. Nilai konstanta dalam persamaan
y = A exp(-Bx) +C
π = π(1 ππ)2 2 ππ +2
3π(1 ππ)3
= 8.377 πΏ
Sehingga QL untuk cawan kosong
adalah ππΏ = (2.414)(8.377) =20.22 ππππ πΏ/π
Untuk cawan akuades, gambar 5
memenuhi persamaan,
π = 2.37π‘ + 85.33 Sehingga menurut persamaan (5) nilai
QL untuk cawan akudes adalah ππΏ =(2.37)(8.377) = 19.85 ππππ πΏ/π
Untuk cawan alcohol 70%, gambar 8
memenuhi persamaan,
π = 2.743π‘ + 94 Sehingga menurut persamaan (5) nilai
QL untuk cawan alcohol 70% adalah
ππΏ = (2.74)(8.377) =22.95 ππππ πΏ/π
Untuk cawan alcohol 90%,
gambar 11 memenuhi persamaan,
π = 2.37π‘ + 95.33 Sehingga menurut persamaan (5) nilai
QL untuk cawan alcohol 90% adalah
ππΏ = (2.37)(8.377) =19.85 ππππ πΏ/π
Untuk cawan gliserin, gambar
15 memenuhi persamaan,
π = 2.543π‘ + 69.33 Sehingga menurut persamaan (5) nilai
QL untuk cawan gliserin adalah ππΏ =(2.54)(8.377) = 21.27 ππππ πΏ/π
Dalam grafik P vs t setelah
pemvakuman, bila persamaan yang
memenuhi grafik tersebut secara
umum adalah P = P1 t + P2, maka,
Laju pemvakuman S (L/s)
untuk tiap-tiap zat diperoleh dari
persamaan (2)
π = (π0 β ππ) πβπ‘ππ + ππ
Karena persamaan untuk masing-
masing zat diperoleh dari fitting
dengan bentuk
π = π΄πβπ΅π‘ + πΆ
Sehingga dari tabel 6, kita dapat
memperoleh
1. laju pemvakuman masing-
masing zat S = B V.
2. Tekanan residu Pr = C.
3. Ps = Pr β QL/S
4. Konduktansi selang F
dengan formula
1
πΉ=
1
πβ
1
ππ, ππ = 1,6
π3
πππ
= 0.444πΏ
π
5. Througput Q = S x Ps.
Dengan demikian diperoleh table
sebagai berikut,
Bahan P1 P2 R2
Tanpa zat 2.414 78 0.9997
Akuades 2.377 85.33 0.9997
Alkohol 70% 2.743 94 0.9976
Alkohol 90% 2.37 95.33 0.9999
Gliserin 2.54 69.33 0.9977
Tabel 7. Nilai konstanta dalam fitting grafik P vs t
setelah divakumkan.
Bah
an
Volum
Total
Sistem
(L)
S
(L
/s)
Ps
(m
bar
)
QL(
mba
r
L/s)
F
(L
/s)
Q
(mb
ar
L/s)
Tan
pa
zat 8.38
0.
57
39.
97
20.2
2
-
2.
01
22.7
7
Aku
ades 8.38
0.
55
43.
38
19.8
5
-
2.
25
23.9
8
Alko
hol
70% 8.38
1.
20
10
0.0
4
22.9
5
-
0.
71
119.
84
Alko
hol
90% 8.38
0.
61
54.
65
19.8
5
-
1.
66
33.1
0
Glis
erin 8.38
0.
54
36.
10
21.2
7
-
2.
51
19.4
8
Untuk percobaan II, sarung tangan karet yang
dimasukan kedalam tabung vakum mengalami
pengembangan.
IV. Pembahasan
Bila kita melihat plot P vs t pada masing
masing zat cair yang digunakan saat
berlangsungnya pemvakuman, terlihat bahwa
hasil regresi eksponensialnya mendekati kurva
P vs t secara teori (dari persamaan (2)) . Nilai
koefisien A B dan C untuk tiap bahan kurang
lebih hampir sama kecuali pada alkohol 70%.
Harusnya apabila terjadi penyimpangan pada
grafik P vs t dari alcohol 70%, alcohol 90%
juga harusnya mengalami hal yang sama. Nilai
konstanta B dan C cukup besar bila
dibandingkan dengan zat lain. Hal ini mungkin
terjadi karena kesalah dalam pengambilan data
untuk alcohol 70% karena tidak ada alasan
yang jelas mengapa alcohol 70% saja yang
mengalami penyimpangan. Dan harusnya
bahwa konstanta B yang menyatakan laju
pemvakuman S harus sama untuk semua zat.
Dari tabel 8 terlihat bahwa untuk nilai
konduktivitas selang yang berbeda, laju
pemvakuman juga berubah. Sehingga sesuai
dengan definisi bahwa konduktivitas selang
bergantung pada S.
Konstanta kebocoran diberikan pada
tabel 8. Konstanta kebocoran kurang lebih
sama untuk tiap zat. Kebocoran yang terjadi
dapat disebabkan beberapa hal, seperti
hubungan antar selang dan tidak rapatnya
tabung vakuum dengan dudukannya.Dimana
konstanta kebocoran yang terjadi berkisar
antara 1.643 β 3.351 mbarLs-1. Perbedaan
Tabel 8. Tabel konstanta pemvakuman
Gambar 16. Kondisi sarung tangan sebelum
pemvakuman
Gambar 16. Kondisi sarung tangan setelah
pemvakuman
dapat terjadi karena ketidak konsistenan
penggunaan alat.
Dari kurva P vs T diatas kita lihat bahwa
kurva yang diperoleh adalah linear dan ada
beberapa yang dapat didekati dengan
eksponensial dua suku. Karena berbagai alas an
misalnya jangkauan pengukuran pada suhu
ruang saja, sedikitnya data yang diambil, maka
hanya dapat di simpulkan bahwa data ini linear
mendekati kurva yang ada secara teoritis bila
diambil range yang kecil untuk diagram fasa
masing masing cairan.
Zat cair merupakan partikel-partikel yang
bergerak dengan energi tertentu, dimana ketika
energi partikel tersebut meningkat hingga suatu
nilai, maka partikel tersebut dapat mendorong
partikel-partikel gas di udara dan kemudian
bergerak bebas ke udara menjadi fasa gas.Bila
dalam keadaan tidak divakumkan, keadaan
normal, yang terjadi adalah perubahan fasa
secra sementara yang kita sebut tekanan uap.
Perubahan fasa ini akan berhenti ketika sudah
mencapai titik setimbang. Sedangkan ketika
lingkungan sekitar divakumkan, partikel-
partikel udara yang menghalangi gerak dari
partikel zat cair tersebut akan berkurang. Hal
ini menyebabkan partikel-partikel zat cair yang
sebelumnya memiliki energi yang kurang
untuk keluar menjadi gas (untuk berubah fasa
menjadi gas), kini memiliki cukup energi untuk
menjadi gas karena berkurangnya energi
minimum tersebut dengan berkurangnya
jumlah partikel di udara. Sehingga terjadilah
perubahan fasa parsial dari zat cair ketika
lingkungan divakumkan.[2]
Anomali pada Alkohol terdapat pada saat
suhu tinggi, dimana tekanan alkohol naik
secara drastis sehingga sulit untuk ditinjau
perubahan suhunya, serta semakin besar
konsentrasi alkohol maka semakin tinggi
tingkat anomali dari alkohol tersebut, karena
pengaruh kontraksi volume antara larutan
alkohol dengan air.[2]
Dalam percobaan kedua ketika sarung
tangan karet diletakan di dalam vakum,
sarungtangan mengembang. Hal ini terjadi
karena perbedaan tekanan dalam balon dengan
lingkungan. Tekanan dalam balon lebih besar
dari tekanan luar yang divakumkan. Akibatnya
gas di dalam balon akan mengalami ekspansi
bebas.[1]
V. Kesimpulan
Ketika zat cair diletakan didalam
ruang vakum, akan terjadi
perubahan fasa karena perbedaan
tekanan antara permukaan di atas
cairan. Secara umum diagram fasa
dari percobaan P vs T adalh linear
untuk range suhu ruang. Namun
pada alkohol terdapat anomali.
Dari grafik P vs t untuk tiap-tiap
zat, kita melihat bahwa tekanan
pada saat pemvakuman turun
secara eksponensial sesuai dengan
prediksi dari teori. Sedangkan
perubahan tekanan terhadap waktu
setelah pompa dimatikan adalah
linear.
Laju pemvakuman S adalah sekitar
0.5 β 1 L/s. Sedangkan konstanta
kebocoran diperoleh ~20 mbar L/s.
Konduktansi selang diperoleh
dalam range -0.2 < F < -0.7 L/s.
Dan tekanan residu berbeda beda
untuk tiap zat.
Sarung tangan yang diletakan di
ruang vakum akan mengembang
karena perbedaaan tekanan dalam
sarung tangan dengan di ruang
vakum.
VI. Pustaka
[1] Zemansky M.W dan Dittman, R. H.
(1986).Kalor dan Termodinamika. Bandung :
Penerbit ITB (terjemahan).
[2] James E. Brady, Neil D. Jespersen, Alison
Hyslop, F. (2011). Chemistry, International
Student Version, 6th Edition. New York : John
Wiley&Sons.