Mengapa Asap Bergerak ke Atas?

Oleh: Agoes Soehianie (Fisikawan)

Asap adalah butiran atau partikel-partikel kecil yang muncul sebagai hasil dari pembakaran. Ukuran partikel tersebut beragam, bisa puluhan nanometer (kalau partikelnya berukuran 10 nanometer, maka 1 meter akan berbaris sebanyak 100 juta partikel, jadi partikelnya sangat keciiiil), bisa sampai mikron (1 mikron sama dengan sepersejuta meter). Partikel tersebut bisa terdiri dari beragam molekul, tergantung bahan yang terbakar. Bisa mengandung karbondioksida, nitrogen oksida, dan molekul lainnya.

Sebagai hasil pembakaran, asap memiliki temperatur yang tinggi, akibatnya jarak antar partikel relatif berjauhan sehingga massa jenis atau kerapatannya kecil dibandingkan udara sekelilingnya. Kalau ini yang terjadi maka akibatnya asap akan naik ke atas. Seperti di dalam air, benda yang rapat massanya lebih ringan dari air akan mengapung.

Tetapi sebetulnya arah asap tidak mesti ke atas, bergantung perbedaan temperatur asap dengan suhu lingkungan dan keadaan angin saat itu. Pada rumah atau pabrik dengan cerobong asap, kalau udara di luar dingin sekali maka asap yang keluar dari cerobong bisa malah meluncur turun bukannya naik ke atas. Ini terjadi karena temperatur yang sangat dingin, sehingga dengan cepat sekali asap mengalami pendinginan. Akibatnya kerapatannya meningkat, menyebabkan rapat massa asap lebih besar dari udara sekelilingnya sehingga asap tersebut “tenggelam” alias turun. Jadi naik atau turunnya asap yang keluar dari cerobong asap bisa menjadi isyarat keadaan temperatur udara di sekitar cerobong asap saat itu.

Asap Keluar dari Cerobong

Bila kita amati asap yang keluar dari ujung rokok di udara yang tenang, mula-mula asap naik dengan teratur. Bagian paling tengah dari kolom asap tersebut akan naik paling cepat sebab temperaturnya paling tinggi. Sementara bagian tepi kolom asap yang bersentuhan dengan udara akan mengalami pendinginan lebih banyak sehingga temperaturnya lebih rendah dibandingkan yang di tengah. Akibatnya bagian tepi kolom asap akan naik lebih pelan. Terjadinya perbedaan kecepatan naik asap antara bagian tengah dan tepi kolom menyebabkan asap yang naik juga akan melebar atau menyebar.

Sumber gambar: http://jaringnews.com