Kondensasi: Pengertian – Proses dan Cara Mengatasinya

Berikut ini kita akan membahas mengenai kondensasi.

Pengertian Kondensasi

Kondensasi adalah proses melepaskan kalor dari suatu sistem yang menyebabkan uap (vapor) berubah menjadi cair (liquid).

Kondensasi memainkan peranan yang penting di alam semesta, dimana kondensasi menjadi bagian penting dari siklus air, begitu pula perannya penting dalam industri.

Proses kondensasi merupakan proses yang cukup komplek, yang terjadi dalam banyak contoh kasus.

Karena prosesnya yang beragam, proses kondensasi diklasifikasikan menjadi beberapa macam berdasarkan faktor-faktor yang memengaruhinya, yaitu :

• Jenisnya
• Kondisi uap
• Geometri sistem.

Faktor yang Mempengaruhi Kondensasi

Sebenarnya sebelum kondensasi terjadi bisa dikenali, karena ada faktor penyebab yang melatarbelakangi, apa saja faktor tersebut?

• Ketika suhu berubah secara ekstrim dari panas menjadi dingin, akan menyebabkan pengembunan rentan terjadi.
• Pada daerah yang mengalami penebangan hutan parah, akan lebih rentan mengalami pengembunan. Sebab lingkungan yaitu pepohonan yang menyerap uap air, tidak tersedia dengan cukup.
• Percaya atau tidak penggunaan aspal di seluruh permukaan tanah, juga menjadi faktor terjadinya pengembunan maupun evaporasi. Karena cadangan air tanah tidak seimbang dengan penyerapannya, dimana hujan tidak lagi bisa terserap dengan baik oleh tanah.
• Ruangan dengan desain tertutup, dan jarang terkena sinar matahari akan lebih rentan menjadi tempat terjadinya pengembunan. Karena perbedaan suhu di dalam ruangan, dengan luar ruangan sangat mencolok.
• Pemilihan bahan yang digunakan sebagai pembuat jendela dan pintu kurang baik, sehingga menjadi tempat terjadinya pengembunan.

Proses Terjadinya Kondensasi

Kondensasi merupakan suatu peristiwa perubahan wujud zat dari gas menjadi cair.

Kondensasi bisa dibagi menjadi 2 jenis, yakni kondensasi eksterior dan kondensasi interior.

Kondensasi eksterior berlangsung pada saat udara lembab menyentuh permukaan dingin seperti kaca.

Kondensasi akan terjadi apabila suhu permukaan tersebut berada di bawah titik embun udara (dew point).

Titik embun udara sendiri merupakan suhu yang dimana uap air di udara yang mengembun menjadi air pada kecepatan yang sama seperti kecepatan air itu menguap, pada tekanan udara konstan.

Kondensasi seperti ini biasa nampak pada malam hari yang dingin diikuti dengan siang hari yang hangat.

Di sisi lain, kondensasi interior bisa berlangsung pada saat kelembaban udara terlalu berlebihan dalam suatu ruang tertutup.

Kelembaban udara yang berlebihan ini biasa mengakibatkan pengembunan pada kaca jendela.

Banyaknya pengembunan sama dengan banyaknya udara hangat dalam ruang.

Semakin banyak udara hangat maka semakin banyak juga uap air yang dimiliki, sehingga semakin banyak pula pengembunan yang akan terjadi pada permukaan.

Jenis Kondensasi

Jenis kondensi ada 3, yaitu :

1. Kondensasi Homogen

Kondensasi homogen (homogenous) terjadi ketika uap didinginkan di bawah temperatur jenuhnya untuk menghasilkan droplet nucleation.

Hal ini disebabkan oleh campuran dua aliran uap pada temperatur yang berbeda, pendinginan radiatif (memancar) pada campuran uap dan komponen uap yang tak terkondensasikan seperti pada pembentukan kabut (fog) di atmosfer, atau penurunan tekanan uap yang tiba-tiba.

2. Kondensasi Heterogenous

Pada kenyataannya, sebagian besar proses kondensasi adalah heterogenous, dimana droplet terbentuk dan muncul pada permukaan benda padat.

Pendinginan uap yang cukup sangat dibutuhkan untuk memulai kondensasi ketika permukaannya halus dan kering.

Kondensasi heterogen dapat memicu terjadinya jenis kondensasi film atau dropwise seperti pada gambar berikut.

3. Kondensasi Film dan Dropwise

Kondensasi butiran (dropwise condensation) terjadi ketika cairan kondensat jatuh membasahi permukaan dan membentuk lapisan (film). Kondensat membentuk butiran di sepanjang permukaan.

Kondensasi butiran merupakan jenis perpindahan kalor yang paling efisien karena laju perpindahan kalor kondensasinya jauh lebih besar dibandingkan kondensasi film.

Akumulasi dari butiran pada permukaan dapat memicu terbentuknya lapisan cairan (liquid film).

Kondensasi film merupakan jenis kondensasi yang umum terjadi pada kebanyakan sistem.

Kondensat, dalam bentuk butiran, membasahi permukaan dan jatuh bergabung membentuk lapisan cairan yang saling menyatu.

Lapisan cairan mengalir sebagai akibat gravitasi, gesekan uap, dan lain-lain. Kondensasi film paling banyak terjadi pada aplikasi keteknikan.

Aliran cairan kondensat akan memunculkan fenomena seperti aliran laminer, aliran gelombang (wavy), transisi laminer-turbulen, dan butiran yang jatuh pada permukaan lapisan cairan.

Proses kondensasi film dan butiran keduanya termasuk kondensasi pada permukaan benda padat yang dingin.

Pada kondensor, demikian pula heat exchanger, aliran fluida kondensasi dipisahkan dari aliran fluida pendingin dengan dinding pipa.

Namun pada beberapa aplikasi, dua lairan fluida tersebut mengalami kontak secara langsung (direct contact) seperti pada percikan cair dingin lanjut (subcooled liquid sprays).

Contoh Kondensasi

Salah satu contoh kondensasi ialah embun. Embun merupakan uap air di udara yang terkondensasi secara alami pada permukaan yang dingin.

Uap air hanya terkodensasi pada suatu permukaan sewaktu permukaan tersebut lebih dingin dibandingkan titik embunnya, atau uap air tersebut sudah mencapai keseimbangan udara, seperti kelembaban jenuh.

Titik embun udara ialah temperatur yang harus dicapai supaya mulai berlangsung kondensasi di udara.

Dengan demikian, embun merupakan air dalam bentuk tetesan yang muncul pada pemukaan tipis yang terpapar pada pagi atau sore hari dikarenakan kondensasi.

Uap air di atmosfer akan mengembum menjadi tetesan tergantung pada suhu.

Suhu tersebut akan membuat tetesan yang terbentuk air yang dinamai titik embun.

Pada saat suhu permukaan yang terpapar turun, akhirnya mencapai titik embun, uap air di atmosfer mengembun membentuk tetesan kecil di permukaan.

Dampak Kondensasi

Pada umumnya Kondensasi merupakan salah satu penyebab yang sangat besar untuk berlangsungnya korsleting, sebab dengan adanya kondensasi akan menghasilkan embun air di dalam board unit yang bisa mengakibatkan bad contact pada sebuah alat atau yang lebih gawatnya mengakibatkan korsleting.

Oleh karena itu, temperature yang disarankan guna suhu ruangan tempat pada alat medis terkadang kisaran 17 0C – 20 ˚C, bahkan untuk ruang control panel pada suatu unit besar.

Contohnya seperti CT Scan maupun MRI tentu memerlukan pemantauan suhu khusus walaupun sudah dilengkapi menggunakan exhaust ruangan maupun cooler packet dalam unit.

Perpindahan suhu dengan terlalu drastis contohnya seperti dari suhu yang sangat dingin sekali, 16 ˚C mengarah ke suhu ruangan yang jauh lebih panas misalnya seperti 23 ˚C kemungkinan terdapat embun air yang terjadi, yang dikarenakan hal tersebut.

Cara Mengatasi Kondensasi

Berikut ini cara mengatasi kondensasi:

• Bila bangunan lebih rendah atau sejajar dengan permukaan tanah sekitar, sebaiknya buat bangunan lebih tinggi. Tujuannya, untuk menjauhkan dinding dari air yang mungkin tergenang di permukaan tanah bawahnya.
• Untuk sloof, kamar mandi, dan area basah lainnya, buatlah trasraam (dinding bata dengan perekat adukan kedap air).
• Buatlah teritisan dengan lebar minimal 1,2m untuk mencegah kontak langsung air hujan dengan dinding.
• Jika dinding lembap disebabkan oleh kebocoran pada saluran pembuangan air AC, segera perbaiki atau ganti pipa tersebut, dan lakukan pengecekan berkala pipa-pipa AC dan saluran air lainnya, sehingga kebocoran tak terulang lagi.
• Gunakan exhaust fan untuk tempat-tempat yang berpotensi memiliki kelembapan tinggi, seperti dapur, kamar mandi, tempat cuci, dan ruang jemur.