Kemarin di pesawat saya disuguhi sebotol air mineral yang dikemas dalam botol plastik kecil. Saya minum airnya sampai hampir habis, kemudian botol saya tutup rapat. Menjelang pesawat mendarat, saya lihat botol itu kempes, seakan ada yang menyedot udara dari dalamnya. Apa yang telah terjadi?
Ini fenomena yang timbul akibat tekanan udara. Eh, apa pula itu tekanan udara? Udara terdiri dari molekul-molekul yang bergerak bebas dan sangat cepat. Molekul-molekul itu bergerak, bertabrakan satu sama lain, mental, bertabrakan lagi, begitu seterusnya. Mereka juga menabrak dinding wadah tempat mereka berada, serta apa saja yang ada di dekat mereka. Termasuk tubuh kita juga ditumbuk oleh molekul-molekul tadi. Tumbukan itu secara kolektif menekan ke sana ke mari. Itulah yang disebut tekanan udara.
Ada 2 faktor yang mempengaruhi besarnya dorongan yang dihasilkan oleh tumbukan tadi. Pertama, banyaknya zat. Makin banyak zat, makin banyak terjadi tumbukan. Kedua, temperatur. Makin tinggi temperatur, kecepatan molekul-molekul udara itu makin tinggi, sehingga momentum saat terjadinya tumbukan makin besar. Selain itu gerakan yang lebih cepat membuat tabrakan makin sering terjadi.
Kalau kita meniup atau memompa balon, yang kita lakukan adalah menambahkan zat udara ke dalam balon. Akibatnya tekanan udara di dalam balon bertambah. Sebelum kita tiup, tekanan udara di dalam balon sama dengan tekanan di luar. Permukaan balon tidak tegang, karena ada keseimbangan tekanan. Ketika balon ditiup, molekul-molekul udara di dalam balon mendorong lebih kuat dari dorongan udara yang ada di luar. Karena itu balon menggelembung.
Tapi kenapa balon bertahan pada ukuran tertentu, meskipun ia secara konstan terus didorong dari dalam? Itu karena ada faktor lain, yaitu tegangan permukaan balon. Tegangan ini menahan balon untuk tidak terus mengembang akibat selisih tekanan. Bila udara terus dipompakan, balon akan meletus. Tegangan permukaan balon tak lagi mampu melawan tekanan udara di dalamnya.
Ada cara lain untuk menggelembungkan balon, yaitu dengan mengurangi tekanan udara di luar balon. Efeknya akan sama, yaitu tekanan udara di dalam menjadi lebih besar sehingga mendorong dinding balon dan membuatnya menggelembung. Bagaimana mengurangu tekanan udara di luar? Dengan menempatkan balon ke dalam tabung vacuum
Keadaan vacuum diperoleh dengan memompa udara (menyedot) dari dalam tabung yang tertutup rapat. Jumlah molekul udara jadi berkurang, maka tekanan akan turun.
Nah, semakin jauh dari permukaan bumi jumlah molekul udara semakin sedikit. Di puncak gunung udara lebih tipis. Di puncak Himalaya nyaris tak ada udara. Karena itu pendaki harus membekali diri dengan tabung oksigen.
Saat pesawat terbang tinggi, ia berada dalam udara bertekanan sangat rendah. Tekanan di dalam pesawat diatur dengan menambahkan udara. Nah, perhatikan bahwa keadaan pesawat itu mirip dengan balon yang berada dalam tabung vacuum tadi. Kalau tekanan udara di pesawat terlalu tinggi, pesawat bisa meledak. Jadi, tekanan udara di dalam pesawat dibuat cukup rendah. Karena itu kita biasa mengalami gangguan dalam telinga saat pesawat tinggal landas.
Yang terjadi pada botol minuman saya tadi adalah, saya mengisinya dengan udara bertekanan rendah, saat pesawat sedang terbang. Saat pesawat turun, tekanan udara dalam pesawat meningkat. Tekanan di dalam botol menjadi lebih kecil daripada di luar. Botol berada dalam keadaan diremas oleh tekanan udara. Karena itulah botol itu menjadi kempes.
Tambahan informasi, dengan perkembangan teknologi bahan, pesawat terbang kini dibuat dari serat karbon yang sangat ringan, tapi jauh lebih kuat dari baja. Salah satu efeknya, badan pesawat lebih kuat terhadap tekanan udara dari dalam. Karena itu tekanan udara dapat lebih dinaikkan, sehingga membuat penumpang lebih nyaman.
BACA JUGA Patenkan Aja Nama Anak Kamu, Biar Malu Sendiri atau tulisan Hasanudin Abdurakhman lainnya. Follow Facebook Hasanudin Abdurakhman.
Terminal Mojok merupakan platform User Generated Content (UGC) untuk mewadahi jamaah mojokiyah menulis tentang apa pun. Submit esaimu secara mandiri lewat cara ini ya.