ZAT, WUJUD ZAT, DAN MASSA JENIS

A. Wujud Zat

Zat adalah bentuk materi yang mempunyai sifat-sifat tertentu yang khas.

Zat padat, zat cair, dan gas memiliki sifat yang berbeda. Zat padat memiliki

sifat: bentuk dan volume tetap, gaya tarik antarmolekul sangat kuat. Zat cair

bersifat: bentuk selalu berubah sesuai tempat, volume tetap, dan gaya tarik

antarmolekul lemah. Sedangkan gas bersifat: bentuk dan volume selalu

berubah sesuai tempat, dan gaya tarik antarmolekul sangat lemah.

Perubahan wujud zat ada lima macam yaitu, membeku, mencair,

menyublim, menguap, dan mengembun. Melebur, menguap, dan menyublim

adalah perubahan wujud yang memerlukna kalor. Sedangkan mengembun dan

membeku adalah perubahan wujud zat yang melepskan kalor.

Susunan molekul-molekul zat padat sangat rapat sehingga gaya tarik-

menariknya sangat kuat, susunan molekul zat cair renggang sehingga gaya

tarik antarmolekulnya lemah. Sedangkan zat gas susunan molekul-molekul

sangat reggang sehingga gaya tarik antarmolekulnya sangat lemah.

B. Adhesi dan Kohesi

Partikel-partikel zat padat dan partikel zat cair dapat mengadakan suatu

ikatan, sehingga terjadi gaya tarik-menarik. Cat dapat menempel pada kayu

dan besi karena antara partikel-partikel cat dan partikel-partikel kayu atau

besi terjadi gaya tarik-menarik. Peristiwa ini disebut adhesi. Dengan

demikian, adhesi adalah gaya traik-menarik antara partikel-partikel yang tidak

sejenis.

Partikel-partikel yang sejenis dalam zat padat membentuk sutu ikatan yang

sangat kuat sehingga membentuk benda padat. Di dalam kayu atau besi

terjadi gaya tarik-menarik antarpartikel sehingga membentuk ikatan yang

kuat. Demikian juga pada zat cair, dalam suatu zat cir terjadi ikatan

antarmolekul zat cair yang membentuk ikatan. Peristiwa ini disebut dengan

kohesi. Jadi, kohesi adalah gaya tarik-menarik antara partikel-partikel yang

sejenis. Kohesi yang terjadi dalam zat padat lebih kuat disbanding kohesi

dalam zat cair, itulah sebabnya molekul-molekul zat padat lebih sukar

dipisahkan disbanding molekul-molekul zat cair. Sedangkan kohesi yang

paling lemah terjadi pada gas, sehingga gas sangat untuk dipisahkan.

C. Meniskus

Gaya tarik-menarik antarmolekul zat cair dapat mengakibatkan terjadinya

tegangan permukaan pada zat cair. Tegangan permukaan menyebabkan

serangga-serangga kecil seperti nyamuk dapat berdiri di atas air. Pada saat zat

cair dituangkan ke dalam tabung permukaannya akan berbentuk cekung atau

cembung. Bentuk permukaan zat cair dalam tabung ini disebut meniskus.

Dengan demikian meniskus ada dua macam yaitu meniskus cekung dan

meniskus cembung.

Permukaan air dalam tabung reaksi berbentuk cekung. Hal ini disebabkan

terjadi adhesi antara molekul-molekul air dalam tabung dengan molekul-

molekul tabung reaksi. Hal ini menunjukkan bahwa adhesi antara molekul-

molekul air dengan molekul-molekul dinding tabung lebih besar daripada

kohesi molekul-molekul air sehingga sebagian molekul-molekul air tertarik

oleh dinding tabung. Akibatnya, permukaan air yang menempel pada dinding

tabung lebih tinggi daripada permukaan air yang lain.

Air yang berada di dalam tabung reaksi yang telah diolesi dengan minyak

goreng tidak membasahi dinding tabung. Permukaan air dalam tabung tersebut

membentuk meniskus cembung. Hal ini terjadi karena kohesi antara molekul-

molekul air lebih besar daripada adhesi antara molekul-molekul air dengan

molekul-molekul minyak goreng, sehingga sebagian molekul air terlepas dari

dinding tabung. Akibatnya, permukaan air membentuk meniskus cembung.

Raksa (merkuri) yang digunakan sebagai penggisi thermometer juga tidak

membasahi dinding tabung/ kaca, sehingga raksa yang berada di dalam tabung

kaca juga membentuk meniskus cembung.

D. Kapilaritas

Berdasarkan hasil percobaan diketahui bahwa air pada pipa yang

berdiameter lebih kecil (selang plastik kecil) permukaannya lebih tinggi

daripada permukaan air pada pipa sedotan minuman. Hal ini disebabkan

lubang pada selang plastik lebih kecil sehingga adhesi antara air dengan

dinding selang lebih besar daripada kohesi antara partikel-partikel air yang

menyebabkan permukaan air pada pada selang plastik kecil lebih tinggi.

Gejala tersebut disebut kapilaritas. Dengan demikia, maka kapilaritas adalah

peristiwa naiknya zat cair melalui lubang yang sempit (pipa kapiler). Semakin

sempit lubang kapiler, semakin besar daya kapilaritasnya. Dengan demikian,

tumbuhan di sekitarmu yang lebih tinggi memiliki daya kapilaritas lebih tinggi

daripada tumbuhan yang lebih pendek.

Contoh: naiknya air tanah pada pembuluh kayu sehingga tumbuhan dapat

tumbuh dengan subur, naiknya minyak tanah pada sumbu lampu dan kompor

dapat menyala, meresapnya air dari kamar mandi ke dalam tembok sehingga

tembok menjadi lembap dan berlumut.

E. Massa Jenis

Massa jenis suatu benda adalah perbandingan antara massa dengan volume

benda. Pernyataan tersebut secara matematik dapat dirumuskan:

� ��

�

dengan:

� = massa jenis benda (kg/m³)

M = massa benda (kg)

V = volume benda (m³)

F. Peristiwa Sehari-hari yang Berkaitan dengan Massa Jenis

1. Kapal Selam

Kapal selam dapat terapung, melayang, dan tenggelam disebabkan

massa jenis kapal ini dapat diatur sehingga nilainyya dapat lebih kecil,

lebih besar, atau sama dengan massa jenis air laut.

Pada saat berada di permukaan air, massa jenis kapal selam ini

lebih kecil daripada massa jenis air laut. Ketika kapal selam hendak

menyelam ke dalam air, massa jenis kapal selam tersebut diperbesar

dengan cara memperbesar massa kapal selam. Hal ini dapat dilakukan

dengan cara memasukkan air laut ke dalam kapal selam dengan cara

membuka tangki pemberat sehingga teerisi air laut. Apabila massa jenis

kapal selam sebanding dengan massa jenis air laut, maka kapal selam

tersebut dapat melayang-layang di dalam air laut.

Pada saaat kapal selam hendak muncul ke permukaan laut, air dari

dalam kapal selam dibuang ke luar kapal sehingga air yang berada di

dalam kapal selam berkurang. Pada kapal selam dilengkapi dengan katup

yang berfungsi untuk menjaga keseimbangan antara jumlah udara dan

jumlah air dalam kapal selam sehingga kapal selam dapat bergerak dalam

kondisi stabil.

2. Tinta Printer

Tinta printer yang digunakan untuk printer-printer tertentu memiliki

kepekatan yang berbeda sehingga massa jenisnya berbeda. Hal ini

berkaiatan dengan pori-pori printhead pada printer tersebut.

3. Oli untuk Mesin

Mesin-mesin kendaraan tertentu menggunakan oli dengan kekentalan

tertentu sehingga sesuai dengan karakteristik mesin. Dengan demikian

maka mesin akan lebih awet atau tidak cepat aus.

4. Lapisan Batuan Penyusun Bumi

Lapisan batuan pada lithosfer terbentuk berdasarkan massa jenis bartuan.

Batuan yang memiliki massa jenis paling kecil berada pada lapisan paling

atas, sedangkan batuan yang memiliki massa jenis lebih besar berada pada

lapisan di bawahnya.