Wujud Zat, Perubahan Wujud Zat, Sifat Bahan, dan Pemanfaatannya
Wujud Zat dan Partikel
Dalam fisika, zat didefinisikan sebagai sesuatu yang memiliki massa dan menempati ruang. Wujud zat dalam fisika sebagai berikut.
Suatu zat dikatakan sebagai zat gas jika mempunyai ciri-ciri:
a. Partikel-partikel berjauhan.
b. Susunan tidak teratur.
c. Gaya tarik antar partikel sangat lemah.
d. Partikel dapat bergerak bebas.
e. Bentuk berubah-ubah.
f. Volume berubah-ubah.
Jika digambarkan secara mikro, susunan partikel zat gas adalah:
Contoh zat cair dalam kehidupan sehari-hari adalah air, air sirup, air gula, larutan garam oralit. Jika digambarkan secara mikro, susunan partikel dalam zat cair adalah:
Suatu zat dikatakan sebagai zat cair jika mempunyai ciri-ciri:
a. Partikel-partikel berdekatan tapi renggang.
b. Partikel-partikel tersusun teratur.
c. Gaya tarik antarpartikel lemah.
d. Bentuk berubah-ubah.
e. Volume tetap.
Zat padat dalam kehidupan sehari-hari sangatlah banyak dapat kita temukan, misalnya kursi, meja, mobil, sepeda motor, dan masih banyak lagi. Suatu zat dikatakan sebagai zat padat jika mempunyai ciri-ciri:
a. Partikel-partikel saling berdekatan.
b. Partikel-partikel tersusun teratur.
c. Gaya tarik antarpartikel sangat kuat.
d. Bentuk tetap.
e. Volume tetap.
Jika digambarkan secara mikro, susunan partikel dalam zat padat adalah:
Perubahan Wujud Zat
Perubahan wujud zat adalah perubahan termodinamika dari satu fase benda ke keadaan wujud zat yang lain. Perubahan wujud zat terjadi karena adanya pengaruh energi panas atau kalor. Ketika suatu zat melepaskan atau menerima kalor maka zat tersebut akan mengalami perubahan wujud.
Diagram Perubahan Wujud Zat
- Zat padat menjadi zat cair = mencair. Contoh: es batu menjadi air dan lilin meleleh.
- Zat padat menjadi zat gas = menyublim. Contoh: kapur barus yang disimpan di tempat terbuka lama-kelamaan menjadi habis.
- Zat cair menjadi zat padat = membeku. Contoh: air menjadi es dan logam cair yang membeku.
- Zat cair menjadi zat gas = menguap. Contoh: air yang dipanaskan lambat laun akan menguap.
- Zat gas menjadi zat padat = deposisi. Contoh: gas dari kapur barus dapat dipadatkan lagi.
- Zat gas menjadi zat cair = mengembun. Contoh: uap air yang menjadi titik air, terjadinya embun pada pagi hari.
Teori Partikel Zat
Di dalam suatu benda atau zat terdapat molekul, molekul merupakan bagian terkecil suatu zat yang masih memiliki sifat zat itu. Atom adalah partikel penyusun suatu benda yang sangat kecil.
Kohesi adalah gaya tarik menarik antarpartikel zat sejenis. Contoh: air raksa diletakkan di atas kaca akan berbentuk bola dan tidak membasahi kaca karena gaya tarik air raksa lebih besar daripada gaya tarik air raksa dengan kaca.
Adhesi adalah gaya tarik menarik antarpartikel yang tidak sejenis.
Contoh:
a. Tinta dapat menempel di kertas.
b. Kapur/tinta dapat menempel di papan tulis.
c. Semen dapat melekatkan batu dengan pasir.
d. Cat dapat menempel pada tembok.
Kapilaritas adalah peristiwa naik atau turunnya zat cair dalam pipa kapiler.
Contoh:
a. Menyebarnya air yang menetes di ujung kain.
b. Minyak tanah naik melalui sumbu kompor.
c. Air meresap ke atas tembok.
d. Naiknya air melalui akar pada tumbuhan.
e. Menyebarnya tinta di permukaan kertas.
Massa Jenis Zat
Massa jenis zat adalah pengukuran massa tiap satuan volume benda. Makin tinggi massa jenis suatu benda makin besar pula massa tiap volumenya. Massa jenis rata-rata tiap benda merupakan total massa dibagi dengan total volumenya. Alat untuk mengukur besarnya massa jenis menggunakan alat hidrometer.
Massa jenis dapat ditentukan dengan mengetahui massa dan volume benda tersebut.
Rumus dari massa jenis suatu zat adalah:
Keterangan:
ρ = massa jenis (gram/mL)
m = massa (gram)
V = volume (mL)
Manfaat dari menghitung massa jenis adalah dapat memprediksi melayang, terapung, dan tenggelam suatu zat ketika dimasukkan dalam air.
Suatu benda akan terapung di air jika massa jenis benda tersebut kurang dari massa jenis air.
Suatu benda akan terapung di air jika massa jenis benda tersebut kurang lebih sama dengan dari massa jenis air.
Suatu benda akan tenggelam di air jika massa jenis benda tersebut lebih besar dari massa jenis air.
Sifat Bahan
- Polimer Alam
Bahan serat alami diperoleh dari tumbuhan, hewan, dan mineral. Contoh: katun, linen, wol, sutera, dan asbestos. - Polimer sintetis
Polimer sintetis merupakan polimer yang dibuat oleh manusia, bahan dasarnya tidak tersedia secara langsung dari alam (sintesis di laboratorium). Contoh: PVC, rayon, polyester, dakron, dan nilon.
Karet alam adalah senyawa hidrokarbon yang merupakan polimer alam hasil penggumpalan lateks alam, karet merupakan makromolekul dari poliisoprena (monomernya adalah isoprena).
Sifat karet alam:
- Daya elastis atau daya lenting yang baik.
- Plastisitas yang baik.
- Mudah mengolahnya.
- Tidak mudah aus (tidak mudah habis karena gesekan).
- Tidak mudah panas.
- Daya tahan yang tinggi terhadap keretakan.
- Tahan hentakan yang berulang-ulang.
- Daya lengket yang tinggi terhadap berbagai bahan.
Contoh penggunaan bahan karet:
Ban pesawat terbang, ban mobil balap dibuat dari bahan baku utama karet alam murni, ban sepeda motor.
Tanah liat merupakan bahan utama pembuatan benda, seperti terakota, gerabah, keramik, dan porselin. Bahan tambahan keramik tradisional seperti kuarsa, kaolin, feldspar dipakai untuk pembuatan benda seperti terakota, gerabah, keramik dan porselin.
Gelas merupakan benda padat, strukturnya berbeda dengan keramik. Gelas merupakan senyawa kimia dengan susunan yang kompleks, diperoleh dengan pembekuan lelehan melalui pendinginan.
Keunggulan gelas:
- Kedap terhadap air, gas, bau-bauan, dan mikroorganisme.
- Tidak dapat bereaksi dengan barang yang dikemas (bahan kimia).
- Dapat didaur ulang.
- Dapat ditutup kembali setelah dibuka.
- Tembus pandang sehingga isinya dapat dilihat.
Salah satu sifat fisik kayu yang penting adalah kekerasan atau densitas. Jenis kayu dengan densitas yang tinggi berarti lebih keras. Jenis kayu yang banyak digunakan untuk bahan bangunan adalah kayu albasia, jati, mahoni, dan kayu pohon kelapa.
Objek IPA dan Pengukuran
- Materi Objek IPA dan Pengukuran dapat dipelajari di sini.
- Latihan IPA Soal Mandiri dapat dilaksanakan di sini.
- Latihan IPA Soal Basic dapat dilaksanakan di sini.
- Latihan IPA Soal Medium dapat dilaksanakan di sini.
- Latihan IPA Soal Advanced dapat dilaksanakan di sini.
- Kalkulator Skala Suhu dapat diperoleh di sini.