Wujud Zat Kelima

Di sekolah dasar dahulu kala, kita belajar bahwa wujud zat (states of matter) ada tiga, yaitu padat (solid), cair (liquid), dan gas. Zat padat memiliki sifat rigid, yaitu mempertahankan volume dan bentuknya seperti bebatuan dan es. Zat cair mempertahankan volumenya tapi bentuknya berubah-ubah sesuai dengan wadahnya. Air misalnya,  menyerupai bentuk gelas ketika di dalam gelas. Terakhir gas, baik volume dan bentuknya berubah-ubah sesuai dengan wadahnya. Udara di dalam balon misalnya, volumenya bertambah ketika balon membesar, begitu juga bentuknya.

Yang membedakan satu dengan yang lain adalah jarak antarmolekul penyusun zat tersebut.Pada zat padat, jarak antarmolekul penyusunnya sangat dekat (rapat) sehingga molekul-molekulnya tidak dapat bebas bepergian. Ini seperti sebuah orang-orang yang berdesakan di dalam lift sempit, mereka tidak dapat ke mana-mana kecuali berdiri di tempat. Kalau pun dapat bergerak, hanya sedikit. Jika sebagian orang tadi keluar dari lift, maka sebagian yang tinggal  merasa lega dan dapat bergerak relatif lebih leluasa. Ini analogi dengan zat cair, yang jarak antarmolekulnya relatif lebih besar daripada zat padat. Dengan demikian, sejumlah air dapat berubah-ubah bentuknya menyesuaikan wadah yang ditempatiny. Terakhir, jika jarak antarmolekul sangat jauh (renggang) sehingga molekul bebas bergerak, maka wujud zatnya adalah gas seperti udara. Dia tidak dapat mempertahankan bentuk dan volumenya.

perubahan_fase
Diagram temperatur-energi pada perubahan fase wujud zat. Perubahan fase selalu melibatkan panas, baik dilepas ataupun diterima, namun temperatur zat tidak berubah. Dalam gambar, kotak merah menunjukkan proses perubahan fase.

Zat juga dapat berubah wujud dari satu ke yang lain. Namanya perubahan fase zat (phase change). Wujud padat ke cair melewati proses pencairan (melting) seperti es mencair menjadi air — kebalikannya disebut pembekuan (freezing). Wujud cair ke gas melewati proses penguapan (vaporation) seperti air mendidih menjadi uap air — kebalikannya disebut pengembunan atau kondensasi (condensation). Wujud gas juga dapat menjadi padat lewat proses deposisi (deposition) — kebalikannya disebut penyubliman (sublimation) seperti pada kasus kapur barus.

Wujud zat dapat juga dibedakan berdasarkan interaksi antarmolekul penyuzun zat. Dalam klasifikasi ini, pada zat padat interaksi tarik-menarik antarmolekul membuat posisi molekul-molekul penyusunnya tetap dalam koordinat dimensi ruang. Pada zat cair, interaksi tarik-menarik antarmolekul relatif lebih lemah sehingga posisi molekul-molekulnya berubah-ubah meskipun tidak ekstrim. Sedangkan dalam gas, nyaris tidak terjadi interaksi antarmolekul gas sehingga mereka bebas bergerak ke sana ke mari sehingga membuat gas tidak dapat mempertahankan volume dan bentuknya.

Proses perubahan fase zat. Arah panah ke atas menunjukkan nilai entalpi yang semakin tinggi. Entalpi adalah konsep dalam termodinamika yang menunjukkan total energi dalam plus total energi dari tekanan dan volume zat.

Ada satu wujud tambahan berdasarkan interaksi antarmolekul penyusun, yaitu disebut plasma. Plasma adalah gas yang terionisasi (memiliki muatan listrik) dan biasanya memiliki temperatur yang tinggi. Interaksi ionik antar molekul-molekul bermuatan yang ada dalam plasma memberikan plasma sifat-sifat yang berbeda dari tiga wujud lain. Inilah yang menjadi alasan kenapa plasma disebut wujud zat keempat (the fourth state of matterial).

Di Bumi kita, plasma dapat ditemukan pada awan-awan bermuatan yang menghasilkan petir. Malah, sebagian orang mendeskripsikan petir itu sendiri adalah plasma. Kilatan terang-benderang yang kita saksikan dari petir adalah radiasi elektromagnetik (termasuk di dalamnya cahaya tampak, gelombang radio, dan sinar-X) yang dipancarkan oleh plasma. Selain itu, plasma pada petir membawa arus sampai 30.000 ampere dan memiliki temperatur sampai 28.000 kelvin. Plasma juga ada di dalam tabung televisi (bukan monitor datar seperti pada laptop) dan lampu neon.

Namun, sesungguhnya plasma lebih banyak terdapat di luar angkasa. Debu-debu kosmik yang menjadi cikal-bakal bintang berwujud plasma. Materi penyusun angin surya (solar wind), inti Matahari, bahkan planet Jupiter sebagian besar berwujud plasma. Karena banyaknya plasma mengisi ruang di luar angkasa, plasma menjadi salah satu kunci untuk mempelajari Alam Semesta kita. Dalam fisika, pengkajian plasma secara khusus dilakukan oleh cabang ilmu yang disebut fisika plasma (plasma physics).

Apakah ada wujud zat kelima (the fifth state of material)? Jawabannya mungkin ada dan mungkin berwujud butiran (granular) seperti butiran-butiran pasir yang jatuh dari sela-sela tangan kita. Ini adalah fakta terbaru yang dipublikasi oleh Heinrich Jaeger (University of Chicago) di majalah Nature edisi 25 Juni 2009.

Proses pembentukan butiran-butiran pasir terjadi karena ketidakstabilan gaya atomik yang menarik bijih-bijih pasir sehingga membentuk butiran — ini berbeda dengan teori lama yang mengatakan bahwa  butiran pasir terbentuk setelah terjadi tumbukan antarbijih pasir. Proses ini mirip pada air yang juga membentuk butiran ketika jatuh (seperti pada air hujan), hanya saja pada butiran pasir melibatkan gaya tarik-menarik antarmolekul 100.000 kali lebih kuat.

Selain itu, Jaeger mendapatkan apa yang disebut “daerah tegangan-permukaan-ultrarendah” (ultralow-surface-tension regime), sebuah kondisi baru dalam ranah sains yang menentukan dinamika wujud butiran. Ini membuat wujud butiran memiliki sifat-sifat yang berbeda dari keempat wujud zat yang ada.

Misalnya saja, butiran pasir memiliki sifat zat padat dan zat cair pada waktu yang bersamaan. Saat berjalan di pantai, tubuh kita ditopang oleh pasir pantai — sifat pasir sebagai zat padat. Kita dapat genggam pasir namun kemudian pasir itu dapat lolos dan jatuh dari sela-sela jari kita — sifat pasir sebagai zat cair. Contoh lain dapat kita lihat ketika sebuah benda jatuh ke atas pasir, menghasilkan fenomena seperti benda dijatuhkan ke atas air (lihat video). Dalam kasus-kasus lain, butiran pasir dapat berperilaku seperti padat, cair, gas, bahkan di antaranya.

Dikutip dari Wired Science, riset tentang wujud butiran ini dapat menguntungkan pihak industri. Banyak produk jadi dan makanan melewati fase butiran. Selama ini pihak industri hanya menggunakan metode trial-and-error untuk menangani proses mereka sehingga tingkat kegagalannya tinggi. Keuntungan dari riset butiran pasir ini juga dapat dinikmati oleh riset berteknologi tinggi seperti eksplorasi Mars dan Bulan oleh robot-robot NASA. Perubahan kondisi sedikit saja, seperti temperatur, kelembaban, kondisi permukaan dapat menyebabkan kerusakan fatal.

“Fisikawan kaya akan perkakas untuk berurusan dengan zat padat, cair, dan gas. Tapi, kita tidak punya sebuah petunjuk kapan kategori klasik itu (padat-cair-gas) tidak dapat dipakai,” ujar Jaeger.

Sebenarnya, masih ada satu wujud zat lagi yang telah dikenal sebelum ini, yaitu kondensasi Bose-Einstein (Bose-Einstein condentation). Wujud zat ini adalah gas yang didinginkan menuju 0 kelvin (nol kelvin = absolute zero). Pada keadaan ini, zat memiliki sifat-sifat unik yang tidak dimiliki oleh wujud lainnya. Sebagian orang mengatakan bahwa kondensasi Bose-Einstein inilah yang merupakan wujud zat kelima. Jika demikian, maka kita punya enam wujud zat. Wah, jangan-jangan nanti ada juga wujud ketujuh, kedelapan, dan seterusnya? Semakin banyak hapalan untuk anak sekolah, hehehe.

Author: febdian RUSYDI

a physicists, a faculty, a blogger.

27 thoughts on “Wujud Zat Kelima”

  1. Jadi ilmu transparansi dan opacity tadi langsung diterapkan di gambar diagram temperatur – energi ya, Da? Haha, setelah berbulan-bulan cari tahu, ternyata caranya gampang banget :p

  2. Artikel yang menarik … Sifat unik dari wujud zat keenam, kondensasi Bose-Einstein, itu apa aja, da? Trus, sudah dimanfaatkan dalam industri atau kehidupan sehari-hari?

  3. Hehe… jangan membuka aib begitu. Setiap orang kan ada kelemahan, makanya ada pasangan untuk melengkapi apa yang lemah.

    Nanti Uda tulis lagi soal kondensasi Bose-Einstein. Tapi jangan ribut kayak kemarin, masak nulis artikel ini butuh dua hari?

  4. Uda Buyung,
    Daku pernah mendengar ada fasa yang disebut2 sebagai ‘dense phase’, sebenarnya apakah definisinya? Dan apakah contoh dalam kehidupan sehari2? Terimakasih

    Adik Taufiq yang sedang gundah di kota J

  5. Uda TF,

    Dinda Buyung ternyata juga tidak familiar dengan istilah itu. Setelah cek sebentar lewat google, “dense phase” malah bahasanya kaum kapitalis jurusan instrumentasi dan kontrol. Nah lho! Ada juga sich dipakai di dunia molekul (baca: http://www.physorg.com/news157226016.html ). Sepertinya “dense phase” ini terkait dengan tekanan…

    Semoga gundah Uda TF di kota Jkt dapat terobati.

  6. Yung,

    Kok ya kebetulan, saya juga baru baca paper Nature ttg Granular Material tsb. Kamu juga sdh baca bagian “News and Views”-nya? Eksperimen ini tergolong edan, karena salah satu tahapnya adalah men-jatuh-bebas-kan sebuah high-speed camera berharga 80000 USD.

    Ralat: penyebutan Granular Material sebagai “wujud zat kelima” itu bukan hal baru. Di dunia industri, fisika material granular ini pun sudah lama pula diteliti, contohnya untuk optimasi sebuah “silo” (penyimpan pasir atau gabah beras).

  7. Wah, terima kasih atas ralatnya Ge… Bagi saya sendiri memang baru, hehe, selama ini cuma tahu sampai kondensasi Bose-Einstein saja. Fisika material granular sendiri adalah barang baru bagi saya… mungkin karena tidak begitu dekat dengan dunia material ya.

    Saya terus terang belum baca artikel lengkapnya yang di Nature (cuma abstrak yang ada di taut yang saya berikan di atas). Berita tentang riset butiran pasir itu sendiri saya dapatkan dari http://www.wired.com . Hehehe… masih nunggu orang yang berbaik hati mau upload di rapidshare nich ^^

    Kalau boleh tahu, kenapa yang dijatuhkan adalah kamera? Apakah karena ingin sekalian merekam apa yang terjadi ketika tumbukan terjadi?

  8. Yung,

    Kamera dijatuhkan agar dapat mengikuti butir-butir pasit yang sedang jatuh bebas. Ini diperlukan karena dinamika butir pasir (dari terlepas-lepas, kemudian menggumpal, lalu membentuk klaster) peru diikuti sepenuhnya, sepanjang proses jatuh bebas tsb. Kamera berjenis “high-speed” diperlukan, karena skala waktu dari dinamika pasir ini jauh lebih cepat daripada eksperimen “normal”, misalnya eksperimen menggumpalnya air saat jatuh (seperti ilustrasi Buyung di atas, yaitu waktu air hujan turun, atau seperti waktu air menetes dari ujung keran).

    Data dari kamera high-speed itu saja belum cukup untuk mencapai kesimpulan yang mereka terbitkan di artikel tsb. Kamera hanya mampu menangkap fenomena penggumpalan yang ukurannya mesoskopik/mikroskopik. Sebagai pendukung, lalu para peneliti ybs menggunakan AFM untuk mengukur fenomena nanoskopik dari masing-masing butir pasir. Data dari AFM (yang menunjukkan sifat nanoskopik) kemudian dikorelasikan dengan data dari kamera (yang menunjukkan sifat mikroskopik). Hasil korelasinya tsb lalu memberi petunjuk, apa sebenarnya mekanisme nanoskopik mana saja (gaya van der Waals, gaya elektrostatik, dlsb.) yang memicu fenomena mikroskopik yang diamati (penggumpalan dan “tegangan permukaan ultra rendah”).

    BTW, sedikit2 ilmu ttg Material Granular itu saya peroleh justru dari istri, yg ternyata dalam studi Teknik Mekanika-nya (ini istilah yang lebih tepat, daripada istilah Teknik Mesin) banyak bersentuhan dg fisika dan aplikasi dari bidang tsb.

    Sementara itu, sebetulnya ada pula materi lain (selain material granular) yang juga diklaim sebagai “wujud zat kelima”. Hal ini adalah yg disebut sebagai “Soft Matter”, contohnya adalah busa di atas kopi, atau buih di atas ombak laut.
    Saya pikir akan menarik juga buat Buyung, karena banyak hal (terutama di aplikasi biologi, kimia, dlsb) yang masih sulit dimodelkan secara matematika di sana.
    Contoh studinya bisa ditengok di jurnal berikut:
    http://www.rsc.org/Publishing/Journals/sm/index.asp
    Sedangkan contoh tulisan populernya adalah dlm wujud buku berikut:
    “Universal Foam: Exploring the Science of Nature’s Most Mysterious Substance”
    http://www.amazon.com/Universal-Foam-Exploring-Mysterious-Substance/dp/038572070X/ref=sr_1_22?ie=UTF8&s=books&qid=1246347528&sr=1-22

  9. Wow, terima kasih banyak komentarnya Ge.

    Saya terkesan dengan buih di atas kopi (karena memang saya penggemar berat kopi). Thanks banget… saya akan selusuri itu taut-tautnya.

  10. tlg dunk njelasin buat ank smp shaving foam (busa) termasuk wujud zat pa???? and butiran es yg ad di freezer itu pa lg wujudnya???

  11. Sejumlah astronom menemukan fenomena yang tampaknya merupakan aksi bunuh diri planet karena berada amat dekat dengan bintangnya dan menimbulkan gelombang dahsyat.

    Planet tersebut adalah WASP-18b yang telah berjuta tahun hidup dan ditemukan Coel Hellier, seorang profesor astrofisika di Keele University di Inggris. Hellier menyampaikan laporannya pada jurnal ilmiah The Nature, Kamis (27/8). ”Dengan menciptakan gelombang itu, dia menghancurkan dirinya sendiri,” ujar Hellier.

    Bintang planet tersebut adalah WASP-18. Planet itu mengitari bintang dalam konstelasi Phoenix dan berjarak sekitar 325 tahun cahaya dari Bumi (satu tahun cahaya sekitar 9,3 triliun kilometer). Itu berarti dia ada di kawasan tetangga galaksi kita.

    Jarak planet tersebut dengan bintangnya adalah sekitar 1/50 jarak Bumi dengan Matahari. Ukuran planet tersebut sekitar 10 kali ukuran Planet Yupiter. Gelombang antara planet tersebut dan bintangnya bisa dianalogikan dengan relasi Bulan dan Bumi yang bisa membentuk dua kali gelombang. Sejauh ini para astronom telah menemukan lebih dari 370 planet di luar sistem Matahari. Namun, penemuan planet bunuh diri amat jarang terjadi.
    Diposkan oleh wahyu ardhana di 11/20/2009

  12. Plasma adalah gas yang terionisasi, artinya gas tersebut sudah kehilangan elektron2nya. Kita tahu bahwa sebuah unsur terdiri atas elektron dan nukleus (yang terdiri atas proton dan neutron). Dalam zat padat, atom2 terikat satu sama lain membentuk molekul, yang masing2 terikat dalam suatu ikatan kimia yang kuat. Pada zat padat, molekul2 terikat dalam ikatan kimia lemah, dan dalam gas, molekul2 terpisah satu sama lain tanpa adanya ikatan kimia.

    Nah dalam plasma, unsur2 tersebut tidak lagi bersatu membentuk molekul, dan unsur2 tersebut kehilangan elektron2nya. Jadi dalam plasma, yang ada adalah sebuah “sup” yang terdiri atas nukleus dan elektron.

    Karena plasma memiliki banyak elektron bebas, maka plasma dapat menjadi konduktor yang baik sekali. Contoh plasma adalah lampu neon atau display komputer.

    Dilihat dari skemanya adalah
    padat —dipanaskan–> cair —dipanaskan—> gas —dipanaskan–> plasma
    jadi plasma tidak masuk dalam padat/cair/gas, karena itu plasma dianggap sebagai wujud ke empat

    Dan ketika ada pertanyaan apa perbedaan plasma dengan api? maka api itu perubahan dari gas ke plasma… karena klo plasma adalah gas yang terionisasi dengan sempurna tetapi api masih terionisasi sebagian…
    dan bukti bahwa plasma adalah gas yang terionisasi yaitu plasma dapat dikendalikan dengan medan magnet dan medan listrik. seperti pada ARC reactor, ITER reactor, dan reaktor2 fusi yang lain…..

    Maka pantaslah plasma merupakan wujud zat keempat selain padat, cair, dan, gas.

  13. LOS ANGELES, KOMPAS — Sungguh mengejutkan hasil eksperimen penembakan proyektil yang dilakukan badan antariksa AS (NASA) ke permukaan Bulan belum lama ini. Betapa tidak, meski hanya menghasilkan lubang kecil, tembakan tersebut menyebabkan sekitar 25 galon atau hampir 100 liter air muncrat dari permukaan Bulan dalam bentuk es dan uap air.

    “Kami menemukan air. Dan kami tidak hanya menemukan dalam jumlah sedikit. Kami menemukan kandungan yang signifikan,” ujar Anthony Colaprete, ilmuwan NASA saat mengumumkan hal tersebut, Jumat (13/11). Temuan ini semakin meyakinkan para ilmuwan bahwa Bulan makin cocok dijadikan tempat tinggal alternatif bagi manusia.

    Kandungan air yang cukup besar akan memudahkan pembangunan fasilitas penelitian di Bulan seperti yang dicita-citakan selama ini. Selain untuk memenuhi kebutuhan air minum, air juga penting dalam pembuatan bahan bakar roket.

    Untuk memperoleh bukti adanya air, NASA harus mengorbankan satelit Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) yang diluncurkan bersama dengan misi Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) pada 18 Juni 2009. LRO menempatkan diri di orbit Bulan, sedangkan LCROSS memisahkan diri dan melenting beberapa kali ke orbit Bulan dan Bumi untuk meningkatkan kecepatannya hingga melesat seperti peluru sebelum menumbuk Bulan.

    Setelah melakukan perjalanan selama 113 hari dengan menempuh jarak 9 juta kilometer, LCROSS kemudian menghunjam ke permukaan Bulan. Sebelum menabrakkan diri, sebuah roket bernama Centaur lebih dulu dilepaskan untuk menghasilkan efek tabrakan ganda berselang empat menit. Tabrakan yang diarahkan ke sebuah kawah Cabeus dekat kutub selatan Bulan itu menghasilkan muncratan setinggi hampir dua kilometer.

    Ini memang bukan kabar pertama penemuan air di Bulan. Pada misi-misi sebelumnya pernah terungkap adanya kemungkinan kandungan hidrogen yang merupakan unsur penting pembentuk air di kawah-kawah Bulan dekat kutubnya dalam bentuk padat. Pada September 2009, sebuah kajian ilmiah juga menyimpulkan bahwa tanah Bulan mengandung elemen air.

  14. Antara 2012, Matahari, dan Bosscha

    Menyimak wacana tentang Kiamat 2012 yang disebut berdasarkan sistem kalender Maya, argumen pentingnya ada di sekitar Matahari. Antara lain disebutkan, pada tahun 2012 aktivitas Matahari, yang sudah dimulai sejak tahun 2003, akan mencapai puncaknya. Selain itu, Matahari dan Bumi akan berada segaris dengan lorong gelap di pusat Galaksi Bima Sakti.

    Tentu, Matahari amat sentral bagi Tata Surya, khususnya Bumi dan kehidupan yang ada di biosfernya. Jika ada peningkatan aktivitas di sana, Bumi pasti akan kena pengaruh. Namun, Matahari sudah rutin menjalani siklus aktivitasnya—yang berperiode 11 tahun itu—selama lebih dari empat miliar tahun dan sejauh ini baik-baik saja.

    Kini, seiring dengan merebaknya buku tentang Kiamat 2012, juga film-film Hollywood tentang tema yang sama, juga muncul bantahan, tidak saja dari pimpinan suku Maya, tetapi juga dari kalangan astronomi. Mudah dimengerti kalau kalangan astronomi lalu bersuara. Ini karena penyebar kabar Kiamat 2012 banyak menyebut benda langit, seolah hal itu dapat menguatkan skenario yang mereka usung.

    Padahal, dasar skenario itu sendiri, yakni kalender Maya, tidak berbeda jauh dengan kalender modern. Kalau kalender Maya punya berbagai macam siklus dengan panjang berlain-lainan, kita juga punya hal serupa. Jadi, kalau kalender Maya akan berakhir tanggal 21 Desember 2012, itu untuk kita bisa terjadi misalnya pada tanggal 31 Desember 1999. Esok hari setelah tanggal itu, yakni 1 Januari 2000, akan dimulai siklus baru, apakah itu yang berdasarkan hari, tahun, puluhan tahun, abad, atau milenium.

    Seperti sudah kita saksikan, berakhirnya siklus macam-macam pada tanggal 31 Desember 1999 tidak disertai dengan kiamat bukan?

    Bagaimana dengan perjajaran antara Bumi, Matahari, dan pusat Galaksi Bima Sakti? Penyebar kiamat menyebutkan, saat perjajaran akan menimbulkan gaya pasang yang akan memicu gempa bumi yang menghancurkan untuk menamatkan riwayat dunia. Gaya pasang yang sama juga akan memicu badai matahari yang akan menghancurkan Bumi. Bahkan, untuk menambah efek, planet-planet juga disebut akan berjajar pada tanggal 21 Desember 2012.

    Ternyata, setelah diperiksa dengan saksama, Matahari tidak akan menutupi (menggerhanai) pusat galaksi. Bahkan, kalaupun Matahari bisa menutupi pusat galaksi, efek pasang dapat diabaikan, tulis Paul A Heckert yang dikutip pada awal tulisan ini.

    Dengan penjelasan itu, skenario Kiamat 2012 tidak perlu dianggap serius.

    Berdasarkan teori evolusi (lahir dan matinya) bintang, di mana Matahari adalah salah satunya, Matahari memang sekitar lima miliar tahun lagi akan mengembang menjadi bintang raksasa merah yang akan memanggang Bumi. Namun, bukankah lima miliar tahun masih jangka waktu yang amat, amat lama untuk ukuran manusia?

    Namun, demi tujuan-tujuan lebih praktis, misalnya untuk mengetahui hubungan aktivitas Matahari dan gangguan komunikasi, atau untuk mengetahui lebih dalam tentang sifat-sifat Matahari, studi tentang Matahari tetaplah hal penting. Dan inilah rupanya yang diperlihatkan oleh Observatorium Bosscha di Lembang, Jawa Barat.

    Penelitian Bosscha

    Selama ini, Observatorium Bosscha lebih dikenal dengan penelitiannya di bidang struktur galaksi dan bintang ganda. Penelitian Matahari secara intensif dan ekstensif dilakukan oleh Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (Lapan).

    Namun, Sabtu 31 Oktober lalu, Rektor Institut Teknologi Bandung (ITB) yang diwakili oleh Dekan FMIPA Akhmaloka meresmikan teleskop matahari tayang langsung (real time). Sistem pengamatan Matahari yang terdiri dari tiga teleskop yang bekerja pada tiga panjang gelombang berlain-lainan ini dibuat dengan bantuan dari Belanda dan rancang bangunnya banyak dikerjakan oleh peneliti dan insinyur ITB sendiri.

    Sistem teleskop yang dilihat dari sosoknya jauh lebih kecil dari umumnya teleskop yang ada di Bosscha ini terdiri dari teleskop yang bekerja pada gelombang visual, di mana untuk mendapatkan citra Matahari, sinarnya dilemahkan dulu sebesar 100.000 kali. Untuk pemantauan, citra Matahari diproyeksikan pada satu permukaan yang dapat dilihat dengan aman. Ini diperlukan karena selain untuk penelitian, fasilitas ini juga digunakan untuk pendidikan masyarakat.

    Dua teleskop lainnya masing-masing satu untuk penelitian kromosfer rendah dan satu lagi untuk penelitian kromosfer tinggi.

    Menambah semarak peresmian, hadir pula ahli fisika matahari dari Belanda, Rob Rutten, yang pagi itu menguraikan tentang kemajuan penelitian fisika matahari dan tantangan yang dihadapi.

    Membandingkan materi paparannya, yang dilengkapi dengan citra hidup Matahari berdasarkan pemotretan menggunakan teleskop matahari canggih, tentu saja apa yang diperoleh oleh teleskop di Bosscha bukan bandingannya.

    Kontribusi Indonesia

    Direktur Observatorium Bosscha Taufiq Hidayat dalam sambutan pengantarnya menyebutkan, lembaga yang dipimpinnya beruntung masih dapat terus menjalin kerja sama dengan sejumlah lembaga di luar negeri untuk mendukung aktivitas ilmiahnya. Sementara peneliti Matahari di Bosscha, Dhani Herdiwijaya, selain menguraikan berbagai aspek riset tentang fisika matahari juga menyampaikan harapannya untuk mendapatkan hasil penelitian detail tentang Matahari.

    Peresmian teleskop surya di Bosscha tampak sebagai momentum bagi bangkitnya minat terhadap riset Matahari.

    Seiring dengan peringatan Tahun Astronomi Internasional 2009, berlangsung pula peringatan 400 tahun pengamatan bintik matahari. Dalam konteks ini, masih banyak tugas manusia untuk mendalami lebih jauh serba hal tentang Matahari, bintang yang menjadi sumber kehidupan di Bumi. Alam seperti yang ada sekarang ini, menurut skenario Ilahi, masih akan terbentang lima miliar tahun lagi, bukan sampai tahun 2012.

  15. Diagram Fase
    Pengertian Diagram fase
    Dalam kimia fisik, mineralogi, dan teknik material, diagram fase adalah sejenis grafik yang digunakan untuk menunjukkan kondisi kesetimbangan antara fase-fase yang berbeda dari suatu zat yang sama. Dalam matematika dan fisika, diagram fase juga mempunyai arti sinonim dengan ruang fase.

    Tinjauan

    Komponen-komponen umum diagram fase adalah garis kesetimbangan atau sempadan fase, yang merujuk pada garis yang menandakan terjadinya transisi fase.

    Titik tripel adalah titik potong dari garis-garis kesetimbangan antara tiga fase benda, biasanya padat, cair, dan gas.

    Solidus adalah temperatur di mana zat tersebut stabil dalam keadaan padat. Likuidus adalah temperatur di mana zat tersebut stabil dalam keadaan cair. Adalah mungkin terdapat celah di antara solidus dan likuidus; di antara celah tersebut, zat tersebut terdiri dari campuran kristal dan cairan.

    Tipe-tipe diagaram fase

    Diagram fase 2D

    Diagram fase yang paling sederhana adalah diagram tekanan-temperatur dari zat tunggal, seperti air. Sumbu-sumbu diagram berkoresponden dengan tekanan dan temperatur. Diagram fase pada ruang tekanan-temperatur menunjukkan garis kesetimbangan atau sempadan fase antara tiga fase padat, cair, dan gas.

    Penandaan diagram fase menunjukkan titik-titik di mana energi bebas bersifat non-analitis. Fase-fase dipisahkan dengan sebuah garis non-analisitas, di mana transisi fase terjadi, dan disebut sebagai sempadan fase.

    Pada diagaram sebelah kiri, sempadan fase antara cair dan gas tidak berlanjut sampai tak terhingga. Ia akan berhenti pada sebuah titik pada diagaram fase yang disebut sebagai titik kritis. Ini menunjukkan bahwa pada temperatur dan tekanan yang sangat tinggi, fase cair dan gas menjadi tidak dapat dibedakan[1], yang dikenal sebagai fluida superkritis. Pada air, titik kritis ada pada sekitar 647 K dan 22,064 MPa (3.200,1 psi)

    Keberadaan titik kritis cair-gas menunjukkan ambiguitas pada definisi di atas. Ketika dari cair menjadi gas, biasanya akan melewati sebuah sempadan fase, namun adalah mungkin untuk memilih lajur yang tidak melewati sempadan dengan berjalan menuju fase superkritis. Oleh karena itu, fase cair dan gas dapat dicampur terus menerus.

    Sempadan padat-cair pada diagram fase kebanyakan zat memiliki gradien yang positif. Hal ini dikarenakan fase padat memiliki densitas yang lebih tinggi daripada fase cair, sehingga peningkatan tekanan akan meningkatkan titik leleh. Pada beberapa bagian diagram fase air, sempadan fase padat-cair air memiliki gradien yang negatif, menunjukkan bahwa es mempunyai densitas yang lebih kecil daripada air.

    Sifat-sifat termodinamika lainnya

    Selain temperatur dan tekanan, sifat-sifat termodinamika lainnya juga dapat digambarkan pada diagram fase. Contohnya meliputi volume jenis, entalpi jenis, atau entropi jenis. Sebagai contoh, grafik komponen tunggal Temperatur vs. Entropi jenis (T vs. s) untuk air/uap atau untuk refrigeran biasanya digunakan untuk mengilustrasikan siklus termodinamika seperti siklus Carnot dan siklus Rankine.

    Pada grafik dua dimensi, dua kuantitas termodinamika dapat ditunjukkan pada sumbu horizontal dan vertikal. Kuantitas termodinamika lainnya dapat diilustrasikan dengan bertumpuk sebagai sebuah deret garis atau kurva. Garis-garis ini mewakili kuantitas termodinamika pada nilai konstan tertentu.

    Diagram fase 3D

    Adalah mungkin untuk membuat grafik tiga dimensi (3D) yang menunjukkan tiga kuantitas termodinamika. Sebagai contoh, untuk sebuah komponen tunggal, koordinat 3D Cartesius dapat menunjukkan temperatur (T), tekanan (P), dan volume jenis (v). Grafik 3D tersebut kadang-kadang disebut diagram P-v-T. Kondisi kesetimbangan akan ditungjukkan sebagai permukaan tiga dimensi dengan luas permukaan untuk fase padat, cair, dan gas. Garis pada permukaan tersebut disebut garis tripel, di mana zat padat, cair, dan gas dapat berada dalam kesetimbangan. Titik kritis masih berupa sebuah titik pada permukaan bahkan pada diagram fase 3D. Proyeksi ortografi grafik P-v-T 3D yang menunjukkan tekanan dan temperatur sebagai sumbu vertikal dan horizontal akan menurunkan plot 3D tersebut menjadi diagram tekanan-temperatur 2D. Ketika hal ini terjadi, permukaan padat-uap, padat-cair, dan cair-uap akan menjadi tiga kurva garis yang akan bertemu pada titik tripel, yang merupakan proyeksi ortografik garis tripel

  16. terimakasih atas penjelasan,, tpi saya ingin minta d perjelas zat padat ke cair,, dengan cara memberi penjelasan molekul2 ny,,,, pada zat padat ke cair

Leave a Reply