Rabu, 17 Agustus 2016

SERI BUMI DATAR? BAGIAN 3 : GAYA GRAVITASI SEMENTARA DIRUMAHKAN

Kecepatan adalah jarak dibagi waktu, ini adalah pengertian yang saya sederhanakan agar mudah dimengerti. 

Contohnya:
Mobil bergerak dengan kecepatan 60km/jam artinya dalam satu jam mobil menempuh jarak 60km, 2jam 120km, 2,5jam menempuh 150km.

Percepatan adalah perubahan kecepatan dibagi waktu, ini juga pengertian yang saya sederhanakan.

Contohnya:
Dari keadaan diam mobil mulai digas sehingga pada detik pertama kecepatan di spedometernya menunjuk 25km/jam, detik kedua 50km/jam, detik ketiga 75km/jam dan pada detik keempat 100km/jam.

Berarti setiap satu detik kecepatan mobil bertambah sebesar 25km/jam (atau 25000m/3600detik = 6,9m/detik ).

Jadi percepatan mobil adalah 6,9 m/dtk2

Mudah difahami bukan?

Sekarang mari kita bereksperimen lagi. Dengan bola golf lagi loh...
  • Pegang bola golf 10cm di atas telapak kaki kita lalu lepaskan. Sakitkah? Sakit sedikit mungkin.
  • Ulangi lagi, kali ini 30cm di atas telapak kaki, lepaskan! Lebih sakit dari yang pertama bukan?
  • Coba kalau 1 meter bagaimana, tentu lebih sakit lagi. Nah kalau dijatuhkan dari puncak monas jangan coba-coba ya!!!
Mari kita bertanya.  Mengapa semakin tinggi benda dijatuhkan efek jatuhnya semakin besar?

Ternyata semakin tinggi benda dijatuhkan, kecepatan sampai ke tanah semakin besar. Artinya benda yang dijatuhkan akan mengalami pertambahan kecepatan setiap waktu, dengan kata lain mengalami percepatan.

Benda jatuh ke bumi mengalami percepatan, ini adalah fakta yang tidak terbantahkan!!!

Nilai percepatan benda jatuh ini sebesar 9,8m/dtk2, kita bulatkan menjadi 10m/dtk2.  Artinya sesaat benda hendak dijatuhkan kecepatannya adalah 0, satu detik kemudian 10m/dtk, 2 detik menjadi 20m/dtk, 5 detik menjadi 50m/dtk dan seterusnya.

Ini pertanyaan mendasar.  Dari mana percepatan benda jatuh ini muncul, atau apa penyebab timbulnya percepatan benda jatuh ini?

Sudah menjadi pengetahuan di seluruh dunia bahwa percepatan ini timbul karena adanya gaya gravitasi bumi. Gaya gravitasi adalah gaya tarik menarik antara dua benda karena massanya.  Gaya tarik-menarik antara bumi dan benda-benda di permukaannya, kita sebut dengan gaya gravitasi bumi.

Jadi gaya gravitasi bumi lah penyebab benda-benda ditarik ke pusat massa bumi (alias jatuh bebas bila tidak ada yang menahan) dan mengalami percepatan saat jatuh. Percepatan yang ditimbulkan karena gaya gravitasi ini kita namakan percepatan gravitasi, nilainya rata-rata di permukaan bumi sebesar 9,8m/dtk2.

Namun saat ini ada sekelompok orang yang mengharamkan keberadaan gaya gravitasi bumi. Mereka mengatakan gaya gravitasi hanyalah sebuah "MITOS". Mereka adalah kelompok orang yang tidak percaya jika bumi ini bulat, berputar pada porosnya dan mengelilingi matahari.  Mereka menganut faham bahwa bumi ini datar tidak berputar pada porosnya dan tidak mengelilingi matahari.

OK!  Marilah kita sejenak mengikuti kemauan mereka.  Artinya sementara kita harus 'merumahkan' gaya gravitasi bumi dan mencari kandidat lain gerangan apa yang menyebabkan timbulnya percepatan benda jatuh bebas.

Ini dia kandidat pertama
"Bumi yang datar meluncur ke atas dengan percepatan 10m/dtk2"

Yup....boleh juga tuh. Dengan bumi meluncur ke atas maka ketika kita melompat, bukan kita yang jatuh tapi bumilah yang menghampiri kita, begitu juga dengan benda yang dijatuhkan, bukan benda yang jatuh tapi bumilah yang menabrak benda itu. Sampai di sini kelihatannya semua baik-baik saja.

Namun ada konsekuensi logis dari semua ini yaitu:

Konsekuensi logis pertama
Untuk mempertahankan percepatan bumi saat meluncur ke atas, maka harus ada gaya dorong dari bawah yang bekerja terus menerus. Gaya dorong ini harus dipertahankan sebesar F = m.a, di mana F adalah gaya dorong, m artinya massa bumi dan a adalah percepatan bumi meluncur ke atas sebesar 10m/dtk2.  Jika Massa bumi begitu besarnya sudah tentu gaya yang dibutuhkan juga sangat besar. 

Gaya yang diberikan melewati lintasan S membutuhkan usaha sebesar W = F.S. 

Apa artinya ?

Ya... artinya adalah Energi harus diciptakan secara terus menerus untuk mempertahankan usaha sebesar W ini.

Jelas ini adalah pelanggaran, melanggar hukum kekekalan energi yang mengatakan energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan.  Energi hanya bisa diubah dari satu bentuk ke bentuk lain, sedangkan jumlah total bersihnya adalah tetap di alam ini.

Konsekuensi logis kedua.
Sesaat bumi baru diciptakan, kecepatannya adalah nol. Satu detik kemudian menjadi 10m/dt, detik kedua menjadi 20m/dt, detik ketiga 30m/dt dan berapa kecepatannya saat ini?

Mari kita hitung berapa kecepatan bumi saat ini.

Rumusnya sangat mudah V = a. t

V = kecepatan selang waktu t
a = percepatan 10m/dt2
t = waktu yang sudah dijalani

Kita konversi dulu 1 tahun dalam detik.

1 Tahun = 365 x 24 x 60 x 60 = 31.536.000 detik.

Perlu diketahui juga berapa kecepatan cahaya. Kecepatan cahaya di ruang hampa = 300.000.000 m/detik (dibulatkan)

Inilah kecepatan bumi meluncur ke atas;

Andaikan usia bumi 1 milyar tahun
V= 10m/dt2  x 109 x 31.536.000dt= 315.360.000 x109 m/dtk
Wah... ternyata 1 milyar kali kecepatan cahaya!!!

Jika usia bumi 1 juta tahun
V= 10m/dt2  x 106 x 31.536.000 dt= 315.360.000 x 106 m/dtk
Sejuta kali kecepatan cahaya!!

Kalau usia bumi baru seribu tahun
V= 10m/dt2  x 103 x 31.536.000 dt= 315.360.000 x 103 m/dtk
Seribu kali kecepatan cahaya!

Bumi baru lahir setahun yang lalu tepatnya 17 Agustus 2015
V= 10m/dt2 x 31.536.000 dt= 315.360.000 m/dtk
Eiitt... ternyata kecepatannya masih melebihi kecepatan cahaya.

Menurut teori relativitas Einstein tidak ada materi yang dapat melebihi kecepatan cahaya. Apalagi sampai satu milyar kalinya.  Jelas ini adalah sebuah pelanggaran berat.  Jadi kandidat pertama harus kita tolak karena melakukan pelanggaran berat.

Dan ini kandidat kedua

"Percepatan benda jatuh bebas timbul karena gaya elektromagnetik bumi"
Gaya elektromagnetik?  Wuiihhh keren bingitz!!!

Elektromagnetik memiliki dua komponen yaitu elektro atau listrik dan magnet. Gaya elektromagnetik adalah gaya yang terjadi akibat sifat kelistrikan dan sifat kemagnetan benda.

Gaya listrik
Adalah gaya tarik-menarik atau tolak menolak antara dua benda yang bermuatan listrik. Ini mirip dengan gaya gravitasi yang sedang kita "rumahkan" namun ada bedanya, kalau gravitasi hanya tarik-menarik sedangkan gaya listrik di samping tarik menarik juga bisa saling menolak. 

Hanya ada dua jenis muatan listrik di dunia ini yaitu muatan positif (+) dan muatan negatif (-), sedangkan benda yang tidak bermuatan disebut netral.  Dua benda yang bermuatan berbeda akan bersifat tarik-menarik sedangkan jika dua benda yang bermuatan sama (sama-sama positif atau sama-sama negatif) akan bersifat tolak menolak.

Apakah benda yang jatuh bebas terjadi karena tertarik oleh gaya listrik ini? mari kita uji!!

Kita lakukan eksperimen lagi. Kali ini dengan batu battery.

Kita anggap muatan bumi adalah negatif (-).

  • Peganglah batu battery satu meter di atas permukaan tanah.
  • Hadapkan kutub positifnya ke bawah dan kutub negatifnya di atas
  • Lepaskan batu battery
  • Apa yang terjadi?
  • Ternyata batu battery ditarik oleh bumi dengan percepatan 10m/dtk2.
  • Wah bisa jadi ini karena gaya listrik
  • Kita lanjutkan
  • Kita balik arah batterynya kali ini kutub negatifnya menghadap ke bawah
  •  Kita lepas kembali dan apa yang terjadi?
  • Loh koq ditarik lagi oleh bumi dengan percepatan yang sama????
  • Bukankah seharusnya batu battery akan terbang ke atas dengan percepatan 10m/dtk2
Wah berarti gaya listrik tidak pantas dipekerjakan di sini, tidak konsiten Mas!!!

Bagaimana kalau gaya magnet.

Gaya magnet adalah gaya tarik-menarik atau tolak menolak antara dua benda bersifat magnet.  Benda bermagnet memilki dua kutub yaitu kutub Utara dan kutub Selatan.  Jika dua kutub berbeda dihadapkan maka kedua benda akan saling menarik. Namun jika kutub yang berhadapan sama, akan saling menolak.

Silakan lakukan ekperimen lagi terhadap benda bermagnet, pegang satu meter di atas tanah lalu jatuhkan, silakan di bolak balik kutubnya...pasti hasilnya tetap sama, benda akan jatuh ke bumi juga.  Jadi gaya magnetpun tidak konsisten jika diterapkan di sini.

Selanjutnya Kandidat ketiga

Benda jatuh terjadi karena memiliki massa jenis yang lebih besar dari udara.  Bila massa jenis benda lebih kecil dari udara maka benda akan terbang ke atas misalnya balon helium.

Wah argumen yang hebat!!

Namun sayangnya argumen ini belum bisa menjelaskan darimana munculnya percepatan jatuh 10m/dt2  dan darimana munculnya arah atas dan bawah.  Perlu diketahui bahwa massa jenis adalah besaran skalar artinya tidak memiliki arah jadi perbedaan massa jenis saja tidak akan bisa menuntun benda jatuh arahnya ke bawah atau balon helium terbang arahnya ke atas.

Jadi apa kesimpulannya?

Kesimpulannya adalah kita harus berbicara dengan kepala personalia agar mempekerjakan kembali gaya gravitasi bumi yang sedang dirumahkan.


JADI MASIHKAH PERCAYA GAYA GRAVITASI HANYALAH MITOS?

Sabtu, 13 Agustus 2016

SERI BUMI DATAR? BAGIAN 2 : BOLA GOLF JADI PENANTANG

Di era digital ini masih saja ada yang beranggapan jika bumi itu datar dan tak berputar baik pada porosnya maupun mengelilingi matahari. Argumen-argumenpun dilontarkan. Salah satunya dalam buku karangan Eric Dubay, pada point 5 diutarakan "Jika Bumi benar-benar bulat dan berputar, helikopter akan bisa melayang di tempat dan menunggu untuk sampai ke tujuan mereka

Di dalam dunia maya juga ada yang mendukung argumen ini, ada yang mengatakan "jika bumi berputar tentu kalau kita lompat jatuhnya tidak akan di tempat saat lompat tapi jauh entah di mana". Ada juga yang mengatakan "Jika bumi berputar tentu kia akan merasa pusing".  Atau jika bumi berputar tentu air laut akan berguncang.

Sewaktu kecilpun saya dan temam-teman juga berpandangan seperti ini. Dan ini adalah wajar karena saya belum sekolah belum mengerti banyak ilmu-ilmu fisika. Bahkan waktu kecilpun saya sempat bereksperimen "Jika saya berada dalam mobil yang sedang bergerak dan saya jatuhkan benda di manakah jatuhnya?" Sayangnya eksperimen saya dilakukan pada mobil bak terbuka dan benda yang saya jatuhkan .sangat ringan jadinya lebih terpengaruh oleh angin di atas bak mobil.

Untuk membuktikannya mari kita bereksperimen dalam khayalan ini

  • Kita sedang berada di dalam kereta yang bergerak dengan kecepatan konstan 60 km/Jam atau 1 km/menit.
  • Kita memiliki sebuah bola golf
  • Pegang bola golf pada ketinggian 1 meter dari lantai kereta
  • Arahkan bola golf tepat di atas telapak kaki kita
  • Lepaskan bola golf tanpa memberikan gaya (lepaskan saja)

   Hasilnya apakah telapak kaki terasa sakit karena kena bola ataukah bola itu jatuh entah di mana?

Menurut penganut pandangan ini mestinya bola akan jatuh kira-kira 7,4 meter menjauh dari arah gerak kereta.

Inilah perhitungannya;

Waktu yang ditempuh bola untuk mencapai lantai adalah

S=Vot+1/2gt2

S = Jarak bola dari lantai ( 1 meter)
Vo = Kecepatan awal bola (dalam eksperimen ini adalah 0)
t = Waktu tempuh
g = percepatan gravitasi (10m/dtk2)

(penganut pandangan ini tidak percaya adanya gaya gravitasi, tapi percepatan gravitasi tidak bisa dibantah keberadaannya)

 Kita masukan nilai yang sudah diketahui

1 = 0 + 1/2 x 10 x t2  
1 = 5 x t2
t2 = 0,2
t = 0,447 dtk (waktu tempuh bola sampai ke lantai)

Bola yang dilepaskan akan menjauh dari gerak kereta sejauh

S = Vt

S = Jarak tempuh bola mendatar

V = Kecepatan kereta 1km/menit atau 16,7m/dtk
t = Waktu tempuh

Kita masukan nilai yang sudah diketahui

S = 16,7 x 0,447 meter
S = 7,45 meter

Cukup jauh bukan? Silakan dibuktikan !!! Tapi siap2 meringis kesakitan ya karena telapak kaki kejatuhan bola golf!!!

Sadarilah saat kita melepas bola golf, kecepatan bola golf yang sebesar kecepatan kereta tidak hilang.  Hukum Newton pertama tentang kelembaman berlaku di sini.  Dan pastinya bola golf tidak akan menjauh dari gerak kereta. Ya akhirnya meringislah kita karena telapak kaki kejatuhan bola golf.

Dan sadarilah, selama kita terperangkap di permukaan sampai atmosfir bumi maka kerangka acuan kita adalah bumi yang bulat berputar pada porosnya dan mengelilingi matahari.  Helikopter yang melayang di atas bumi, air laut atau apapun, sesungguhnya dalam kondisi diam relatif terhadap bumi, maksudnya semuanya mengikuti kecepatan gerak bumi. Sama seperti bola golf saat dilepaskan di dalam kereta sesungguhnya diam relatif terhadap kereta. Dan sudah pasti helikopter harus bergerak untuk mencapai tujuannya, tidak cukup hanya melayang, air laut tidak akan berguncang dan saat kita melompat ke atas jatuhnya tidak akan jauh dari tempat semula.  Dan kita tidak akan merasa pusing, karena memang tidak ada yang perlu kita pusingkan.

Jadi masihkah percaya bahwa bumi itu datar dan diam ???

SERI BUMI DATAR? BAGIAN 1 : SATELIT YANG DIINGKARI

Saat ini sedang ramai diskusi tentang bumi bulat atau datar di dunia maya.  Sudah banyak tulisan yang membantah ataupun yang mendukung bumi itu datar. Saya merasa sedikit terusik untuk ikut mendiskusikannya.

Faham penganut bumi datar tidak mempercayai adanya satelit buatan yang mengorbit bumi.  Mengapa mereka tidak percaya adanya satelit buatan yang mengorbit bumi?

Inilah sebabnya.....

Sebab pertama
Keberadaan satelit ini akan membuktikan adanya gaya gravitasi bumi. Padahal gaya gravitasi bumi diharamkan keberadaannya oleh penganut faham bumi datar. Ini sungguh gawat, padahal hukum fisika banyak yang berhubungan dengan gravitasi.

Sebab kedua
Dengan model bentuk bumi datar, mereka tidak akan bisa menjelaskan bagaimana cara satelit ini bisa menggantung di atas bumi.

Agar bisa menggantung di atas bumi satelit harus mengitari bumi (mengorbit) dengan kelajuan tertentu sehingga menghasilkan gaya sentripetal yang sama dengan gaya gravitasi bumi. Rollcoaster adalah wahana yang menerapkan prinsip ini, pada saat posisi kereta ada di bawah, relnya harus melingkar dan kecepatan rollcoaster harus diperhitungkan agar tidak jatuh.

Sebab ketiga
Mereka tidak pernah menonton siaran TV yang direlay dari satelit, setiap melihat antena parabola yang menghadap ke langit mereka tutup mata. Kita bisa menerima siaran langsung dari belahan bumi manapun dengan bantuan satelit. Sebab sinyal yang dipancarkan di permukaan bumi akan sulit untuk menempuh jarak yang jauh karena terhalang oleh gunung atau dataran tinggi. Jadi dengan satelit siaran dari tempat yang satu bisa direlay ke tempat yang lain. Itulah mengapa antena parabola menghadap ke langit bukan ke samping seperti antena TV biasa.

Sebab keempat
Mereka tahunya feature GPS itu hanya ada di smartphone yang menggunakan SIMCARD. Pendeteksian posisi memang bisa menggunakan bantuan BTS. Padahal jauh sebelum feature GPS ada di smartphone,  GPS sudah digunakan di banyak perangkat tanpa SIMCARD, seperti GPS tracker, GPS navigasi, GPS pada kamera digital dsb. Dari mana perangkat GPS dapat mendeteksi posisi? sudah barang tentu dari komunikasi dengan satelit.

Jadi mungkin tak seorangpun dari mereka  pernah menggunakan perangkat GPS, kecuali GPS pada smartphone. Padahal kalau mereka bersedia menggunakan GPS Navigasi pasti mereka akan yakin bahwa sinyal GPSnya berasal dari satelit bukan dari BTS. Bisa dibuktikan, saat masuk terowongon sinyal GPS terputus, atau jika di dalam rumah sinyal GPS pun susah, dan bukti akurat lagi GPS bisa digunakan di hutan belantara atau di lautan luas yang jauh dari sinyal apapun di daratan. Lagipula BTS mana yang bisa terhubung dengan perangkat GPS tanpa SIMCARD.

Sebab kelima
Mereka tidak percaya googlemap dibuat dengan bantuan foto dari satelit. Mereka yakin googlemap difoto dari drone.  Mungkinkah?  Negara mana yang mengijinkan kedaulatan wilayah udaranya diacak-acak oleh drone google?  Sebagian besar negara di dunia memiliki aturan masing-masing terhadap penerbangan di wilayahnya.

Sebab keenam
Mereka tidak pernah menggunakan ATM mobil di daerah terpencil/terpelosok yang tidak memiliki jaringan internet. Atau mereka tidak pernah melihat ATM mobil yang memiliki antena parabola contohnya ATM mobilnya BRI.

Sebab ketujuh
Mereka tidak pernah menonton berita peluncuran roket yang membawa satelit untuk diorbitkan. Atau kalaupun mereka menonton mereka tidak percaya kalau roket itu membawa satelit, atau kalau mereka percaya roket itu membawa satelit mereka yakin satelit itu akan dijatuhkan di laut atau disembunyikan di suatu tempat entah di mana.

Belum lama ini BRI telah berhasil mengorbitkan satelitnya yang bernama BRISat dengan menumpang roket dari perusahaan luar negeri tentu dengan membayar sejumlah uang.  Tentunya pihak BRI akan menuntut perusahaan luar itu bila satelitnya ternyata diceburkan ke laut atau disembunyikan entah di mana.  Nyatanya BRI telah merasakan manfaatnya dengan diorbitkannya BRISat ini.

Jadi masihkah percaya bahwa bumi itu datar dan diam ???

Selasa, 03 November 2009

Dunia Semakin Panas (Bagian 2)

Memang hampir semua kejadian di bumi ini bermuara pada terbentuknya panas. Tapi tenang tidak usah khawatir hal ini tidak akan menyebabkan bertambahnya panas di bumi secara signifikan. Sebab di samping kontribusinya sangat kecil, bumi dan segala yang ada di permukaannya juga bisa membuang panasnya ke angkasa raya melalui cara radiasi.

Namun ada hal lain yang menghawatirkan saat ini, yaitu pemanasan global. Istilah pemanasan global dipakai karena ini adalah proses pemanasan (peningkatan suhu rata-rata) yang meliputi seluruh daratan, lautan dan atmosfer bumi. Telah terjadi peningkatan suhu rata-rata global pada permukaan bumi dalam waktu seratus tahun terakhir ini sebesar kira-kira 0.75 derajat celcius. Ini adalah angka yang cukup besar, sebab jika proses ini berlanjut maka beberapa puluh tahun ke depan akan terjadi perubahan iklim yang sangat ekstrim dan di khawatirkan gunung es di kutub mencair yang akan mengakibatkan tergenangnya daratan.

Pemanasan global saat ini menjadi hal yang mengkhawatirkan dan sering menjadi bahan diskusi ilmiah bahkan konferensi tingkat dunia pun telah digelar dengan menghasilkan Protokol Kyoto. Protokol ini telah ditanda tangani oleh sebagian besar negara-negara di belahan dunia ini. Isi pokoknya adalah usaha untuk mengurangi efek rumah kaca yang menjadi sebab utama pemanasan global.

Apa itu Efek rumah kaca?

Ini masih berhubungan dengan panas. Kita tahu bahwa setiap benda aka selalu meradiasikan gelombang elektromagnetik sehubungan dengan panas yang dimilikinya. Bumi dan segala apa saja yang ada di permukaannya pun meradiasikan gelombang elektromagnetik. Sebagian besar radiasi yang pancarkan dari permukaan bumi adalah pada daerah infra merah. Gelombang infra merah memiliki panjang gelombang yang lebih panjang dari cahaya tampak.

Di udara gelombang inframerah ini bertemu dengan gas-gas antara lain uap air(H2O), karbon dioksida (CO2), metana (CH4). Akibat terhalang gas-gas inilah sebagian besar gelombang infra merah tersebut dipantulkan kembali ke bumi dan diserap menjadi panas. Inilah yang dimaksud dengan efek rumah kaca. Seolah-olah bumi diselubungi oleh kaca pemantul infra merah sehingga radiasi dari bumi terjebak di sekitar permukaan bumi, tidak bisa keluar ke angkasa raya, atau hanya sebagian kecil yang bisa keluar.

Efek rumah kaca sebenarnya tidaklah terlalu menghawatirkan jika konsentrasi gas-gas pemantul tersebut setimbang. Ini sudah terjadi sejak bumi tercipta milyaran tahun yang lalu. Temperatur di permukaan bumi makin naik namun dalam rentang waktu ratusan juta tahun. Dulunya bumi juga pernah mengalami zaman es. Bahkan seandainya tidak ada efek rumah kaca mungkin seluruh permukaan bumi akan diselimuti oleh es, dan mungkin kehidupan tidak seperti sekarang ini.

Namun saat ini konsentrasi gas-gas CO2 dan CH4 di udara terus meningkat tajam akibat meningkatnya berbagai kegiatan manusia di bumi ini. Gas CO2 dihasilkan dari berbagai macam pembakaran juga pernapasan makhluk hidup. Sementara tumbuhan yang fungsinya menyerap CO2 dalam fotosintesis semakin berkurang akibat penggundulan hutan. Gas metana setiap hari dilepaskan oleh hewan dan manusia sebagai hasil dari pencernaannya.

Dengan meningkatnya konsentrasi gas-gas pemantul inilah maka panas yang dipantulkan kembali ke bumi semakin meningkat yang berakibat pada cepatnya peningkatan panas di bumi. Inilah yang menyebabkan pemanasan global dan yang kita rasakan adalah dunia semakin panas. (TAMAT)

Senin, 26 Oktober 2009

Dunia Semakin Panas (bagian 1)

Panas adalah salah satu bentuk energi yang berhubungan dengan gerak partikel dalam suatu zat. Di samping dalam bentuk panas energi juga bisa berbentuk antara lain :
  • Energi kinetik yaitu energi yang berhubungan dengan gerak benda
  • Energi potensial yaitu energi yang berhubungan dengan ketinggian benda dari permukaan tanah
  • Energi kimia yaitu energi yang berhubungan dengan sifat kimiawi suatu zat
  • Energi listrik yaitu energi yang berhubungan dengan gerak muatan listrik (elektron, proton, ion)
  • Energi gelombang yaitu energi yang sedang merambat
  • Energi nuklir/inti yaitu energi yang terkandung dalam inti atom

Energi bisa berubah dari satu bentuk ke bentuk lain, baik berlangsung secara tidak sengaja maupun dirakayasa untuk suatu kebutuhan. Dalam hal pengubahan bentuk energi secara rekayasa kita mengenal istilah konversi energi. Selain hal yang berhubungan dengan energi nuklir, setiap perubahan bentuk energi berlaku hukum kekekalan energi. Artinya jumlah netto energi sebelum dan sesudah mengalami perubahan adalah tetap secara kuantitas.


Dalam hal energi nuklir berlaku hukum kekekalan massa-energi. Artinya jumlah gabungan massa-energi tidak berubah sebelum dan sesudah terjadi proses/reaksi di inti. Maksud gabungan massa-energi tidak berubah adalah dalam reaksi nuklir massa bisa berubah menjadi energi dan sebaliknya energi juga bisa berubah menjadi massa. Perubahan massa-energi dalam reaksi nuklir ini mengikuti aturan yang ditemukan oleh mbah Enstein dengan rumusnya yang sangat terkenal e sama dengan emce kuadrat.


Misalnya sebuah inti atom dengan massa sebesar A terbelah menjadi dua inti dengan massa B dan C. Dalam reaksi kimia biasa massa B+C sama dengan massa A, namun dalam reaksi inti massa B+C lebih kecil dari massa A, ini berarti ada massa yang hilang sebesar massa A dikurangi massa (B+C). Massa yang hilang inilah yang berubah menjadi energi yang besarnya setara dengan massa hilang tersebut dikali kuadrat kecepatan cahaya. Dalam sistem MKS (Meter Kilogram Detik), kecepatan cahaya berorde ratusan juta, kuadratnya berarti puluhan ribu trilyun. Ini adalah angka yang sangat besar, jika dikalikan dengan massa yang kecil sekalipun (misalnya nanogram atau sepermilyar gram) hasilnya tetap sangat besar. Inilah yang menyebabkan energi nuklir menjadi energi pilihan masa depan.


Namun mohon maaf, barangkali apa yang saya sampaikan di atas terlalu jauh. Sebenarnya yang akan saya bicarakan di sini masih berkisar soal panas. Bagi yang terlanjur sudah membacanya ya anggap saja itu sebagai bonus dari "Fisika di Sekitar Kita".


Kembali ke soal panas. Panas adalah suatu bentuk energi yang fenomenal. Maksud saya begini, setiap proses pengubahan energi dari satu bentuk ke bentuk lain baik yang tidak disengaja maupun yang direkayasa ternyata menghasilkan panas. Misalnya kipas angin listrik mengubah energi listrik menjadi energi gerak, menghasilkan panas pada motornya. Battery mengubah energi kimia menjadi litrik, menghasilkan panas saat digunakan. Buah durian jatuh dari pohon, menghasilkan panas saat bergesekan dengan udara dan saat menumbuk tanah. Aktifitas kita sehari-hari juga menghasilkan panas, kita berjalan, makan, minum, berkendara segalanya menghasilkan panas. Bahkan AC sekalipun ternyata malah menghasilkan panas, sebab AC hanya memindahkan panas dari dalam ruangan ke luar ruangan sementara kompresor dan komponen lainnya bertambah panas. Jadi bisa dikatakan panas adalah muaranya energi.


Apakah panas bisa diubah ke bentuk energi lain? Tentu bisa namun proses pengubahan energi panas ke bentuk energi lain tetap saja akan menghasilkan panas. Misalnya mengubah energi panas bumi menjadi energi listrik dengan cara memanaskan air dengan menggunakan panas dari bumi, air menguap dan terjadi arus konveksi, arus konveksi ini digunakan untuk menggerakkan baling-baling turbin. Sudah tentu turbin yang bekerja akan menghasilkan panas terutama karena gesekan antar komponen di dalamnya.


Semua aktifitas di bumi tempat tinggal kita hampir selalu bermuara pada terbentuknya panas. Jadi berhati-hatilah sebab panas yang ada di bumi dan lapisan atmosfirnya tidak akan bisa keluar ke angkasa raya dengan cara konveksi dan konduksi karena di luar atmosfir sana adalah ruang hampa. Dan juga perlu diingat setiap detik bumi menyerap energi dari radiasi matahari dan mengubahnya menjadi panas. Maka bersiap-siaplah !!!!!

(Bersambung)

Selasa, 20 Oktober 2009

PENGUAPAN MENURUNKAN SUHU

Saat kedinginan tubuh kita akan menggigil untuk membakar lemak agar menjadi panas sehingga rasa dingin berkurang. Saat kegerahan tubuh mengeluarkan keringat agar menjadi segar. Itulah mekanisme tubuh kita untuk menjaga dan mempertahankan suhu sekitar 37 derajat celcius.

Ketika tubuh kita berkeringat, kapan kita mulai merasakan sejuk?
Apakah sesaat setelah kelenjar keringat mulai bekerja dengan mengeluarkan keringat?
Atau saat tubuh sedang basah kuyup oleh keringat?
Yang pasti jawabannya adalah kita akan mulai merasakan sejuk saat keringat di tubuh kita mulai menguap.

Memang benar penguapan akan menyebabkan zat/sistem akan mengalami penurunan suhu. Mekanisme ini diterapkan pada berbagai mesin pendingin seperti AC dan lemari es. Pada mesin pendingin, karena perubahan tekanan, freon cair (atau zat yang sama fungsinya) menguap secara besar-besaran di ruang evaporator, inilah yang menyebabkan "dingin".

Agar lebih jelas saya ambil beberapa contoh lagi.Apa yang kita rasakan saat kita menyiram tubuh dengan air saat mandi? Tentu yang kita rasakan adalah kesegaran dan kesejukan air yang menyentuh kulit kita. Ada satu hal lagi yang mungkin jarang kita perhatikan yaitu kita akan merasa lebih sejuk dan segar saat air yang menempel pada kulit kita mulai menguap. Coba perhatikan orang demam yang memaksa mandi, justru menggigil setelah mandi, bukan saat sedang mandi.

Coba celupkan jari kita di kolam yang sejuk. Lalu angkat dan biarkan air di jari kita menguap. Pasti jari kita akan merasalebih sejuk saat air mulai menguap. Kalau ingin lebih sejuk lagi, coba tiup. Peniupan ini akan mengusir air yang baru saja menguap sehingga semakin mempercepat proses penguapan. Inilah salah satu sebab mengapa penggemar bakso meniup santapan di sendoknya sebelum menyuapkan ke mulutnya.

Satu lagi, kalau si kecil memaksa juga minum teh manis yang masih panas, apa yang akan kita lakukan? salah satunya adalah dengan menuangkannya di piring lebar. Tujuannya adalah memperluas permukaan agar proses penguapan menjadi cepat sehingga teh panas lebih cepat dingin.

Yang perlu kita tanyakan adalah mengapa penguapan menurunkan suhu suatu zat?
Lagi-lagi saya harus menggosip tentang kelakuan molekul air. Tapi tidak apalah, mudah-mudahan molekul air tidak mendengarnya. Tapi saya bicaranya tidak keras-keras ya....

Kita kembali ke definisi temperatur atau suhu. Bahwa suhu suatu zat adalah ukuran rata-rata dari tingkat kebringasan molekul zat tersebut. Yang namanya rata-rata berarti masing-masing molekul tidaklah seragam kebringasannya. Sebagian ada yang memang berada di tingkat rata-rata, sebagian ada yang di bawah, bahkan jauh di bawah rata-rata, dan sebagian lagi ada yang di atas, bahkan jauh di atas rata-rata.

Molekul yang di bawah rata-rata ini sikapnya agak kalem tidak kasar sehingga lebih disukai teman-temannya, dengan teman-temannya sangat dekat. Molekul yang rata-rata kawannya juga banyak namun tidak seakrab yang kalem. Sementara yang berada di atas rata-rata apalagi yang jauh di atas rata-rata ini sikapnya sangat kasar dan brutal, tonjok sana-sini, hantam kanan-kiri, tendang, sikut dan sebagainya sehingga tidak disukai dan dijauhi teman-temannya.

Karena semakin tidak disukai, molekul-molekul bringas ini sakit hati. Mereka berusaha meninggalkan teman-temannya yang semakin menjauhinya. Baik molekul bringas yang ada di bawah, di tengah atau dekat permukaan berusaha menuju ke atas (proses konveksi). Setelah sampai di bawah permukaan mereka sangat gembira sebab melihat sebuah kebebasan sejati di atas permukaan. Sampai di permukaan dengan mengucapkan "selamat tinggal kawan" akhirnya mereka meninggalkan teman-temannya dan menikmati kebebasannya. Berubah ujud menjadi uap. Inilah arti sebuah kebebasan, sebab dengan ujud itu molekul air dapat lebih mengekpresikan kebringasannya, karena jarak yang renggang satu dengan yang lainnya.

Lalu bagaimana dengan kawan-kawan yang sudah mengucilkannya setelah ditinggalkan olehnya? Tentu saja secara rata-rata tingkat kebringasannya menjadi turun. Kita ambil contoh tiga orang anak nilainya 6,8 dan 10. Rata-rata nilai ketiga anak itu adalah (6+8+10)/3 = 8 (delapan). Jika anak yang mempunyai nilai 10 keluar, maka tinggal dua orang anak yang rata-ratanya (6+8)/2=7 (tujuh), lebih rendah dari rata-rata sebelumnya. Dengan turunnya rata-rata tingkat kebringasan ini berarti turun pula suhunya.

CATATAN
Sebenarnya tidak ada mesin pembuat dingin yang ada adalah mesin pemindah panas. AC dan lemari es sebenarnya hanya memindahkan panas dari satu tempat ke tempat lain.

Selasa, 13 Oktober 2009

Melindungi Panas

Panas lawannya dingin. Itu kata guru bahasa Indonesia. Keduanya adalah kata keadaan yang biasanya digunakan untuk menerangkan keadaan suatu benda. Misalnya ungkapan "kopi di meja masih panas", "Di puncak hawanya dingin", "hatinya sedingin salju" dan sebagainya.

Ukuran apa yang dijadikan sebagai standar dalam kita menetapkan sesuatu itu adalah panas atau dingin?
Panas-dingin agak berbeda kasusnya dengan jauh-dekat. Dalam hal jauh-dekat kadang kita mengatakan suatu jarak dari A ke B itu jauh namun pada kondisi lain kita mengatakan jarak dari A ke B itu dekat, bergantung pada konteksnya. Dalam hal panas-dingin kita tidak pernah mengatakan air yang mendidih itu dingin, atau sebongkah batu es itu panas.

Ukuran yang dijadikan standar dalam menentukan panas atau dingin barangkali adalah suhu tubuh kita sendiri. Telah kita ketahui bahwa manusia adalah berdarah panas, manusia selalu mempertahankan suhu tubuhnya pada kisaran 37 derajat Celcius. Kita selalu mengatakan air mendidih adalah panas sebab memiliki suhu 100 derajat celcius, lebih tinggi dari pada suhu tubuh kita dan juga es adalah dingin sebab suhu es lebih rendah dari pada suhu tubuh kita. (Mengapa kita merasakan panas atau dingin ? Ikuti terus Fisika di sekitar kita.)

Pertanyaan yang paling penting seputar panas dan dingin adalah "apakah benda yang kita katakan dingin itu berarti tidak memiliki panas?" Seperti yang sudah dijelaskan pada artikel sebelumnya, bahwa benda apapun di alam ini pasti memiliki panas. Bahkan 1 meter kubik batu es yang kita katakan dingin itu bisa jadi lebih panas daripada secangkir kopi panas yang kita nikmati setiap pagi. Kalau begitu apa yang disebut dengan dingin?

Fisika tidak mengenal istilah dingin, jadi kalau kita membicarakan bagaimana melindungi panas berarti itu juga sudah termasuk melindungi dingin. Melindungi panas yang saya maksud di sini adalah mempertahankan panas suatu benda atau sistem dari pengaruh lingkungan. Artinya tidak ada aliran/pertukaran panas baik dari sistem ke lingkungan atau dari lingkungan ke sistem. Istilah keminternya (sok pinternya) adalah 'adiabatis'.

Topik yang kita bicarakan ini bukanlah hal yang tinggi atau terlalu jauh, sama sekali tidak!! Sebab hampir setiap hari di dapur kita melakukannya, menyimpan air mendidih dalam thermos. Juga kalau kita kehausan di jalan lalu minggir sebentar di warung minuman, dan langsung mengambil minuman dari 'kotak minuman' yang dingin. Keduanya thermos dan kotak minuman adalah alat yang dibuat untuk mempertahankan panas benda apapun yang ada di dalamnya.

Bagaimana cara kerjanya?

Di dalam thermos, molekul air iri hati melihat lingkungan di sekitarnya lebih 'nyaman' (lebih rendah temperaturnya). Tentu saja molekul air berusaha mencapai keadaan yang 'nyaman' (menyamakan suhu dengan lingkungan), apalagi apa-apa yang ada di lingkungannya juga sudah memanggil-manggil bersiap menerima sesuatu (panas) yang akan diberikan oleh air. Namun sayang usaha air itu mengalami rintangan.

Tiga jalan yang tersedia semuanya sulit dilalui.

Jalan pertama adalah kesempatan buat molekul air yang ada di permukaan untuk menguap telah ditutup rapat oleh tutup thermos, sehingga menghalangi proses konveksi. Seandainya tutup dibiarkan terbuka, air di permukaan akan menguap sehingga menurunkan suhu di permukaan, akibatnya air di permukaan yang memiliki suhu lebih rendah akan turun sampai dasar thermos. Jika proses ini berlanjut maka suhu keseluruhan air dalam thermos akan menurun. Dengan ditutupnya thermos, walaupun ada rongga antara permukaan air dengan tutup thermos namun uap air tidak bisa kabur ke udara, akibatnya kelembaban udara dalam rongga meningkat sampai titik jenuh yang menghalangi proses penguapan lebih lanjut.

Sebenarnya molekul air bergembira karena dinding thermos biasanya terbuat dari gelas (kita menyebutnya kaca), walaupun daya hantarnya tidak sebagus logam tapi masih memungkinkan panas pada air untuk pindah ke dinding secara konduksi. Namun kegembiraan itu tidak berlangsung lama sebab setelah panas mencapai tepi dinding bagian luar ternyata di situ tidak ada apa-apa alias hampa. Walaupun sebelah luar ruang hampa itu juga dinding kaca namun panas tidak mungkin bisa mencapainya sebab tidak ada yang mengantarnya. Panas tidak bisa berpindah secara konduksi pada ruang hampa. Jalan kedua ini juga amat berat dilalui.

Masih ada satu kesempatan lagi buat air untuk bisa senyaman lingkungannya yaitu dengan cara meradiasikan gelombang elektromagnetik. Tapi namanya juga sudah diskenariokan, tetap saja air dalam thermos harus tetap gigit jari menunggu waktu yang panjang untuk bisa setara dengan lingkungannya. Apa hendak dikata radiasi yang dikeluarkannya ternyata berbalik menyerangnya, sebab dinding thermos itu mengkilap seperti cermin. Ya Nasib.....

Satu hal yang harus kita ketahui, di dunia ini tidak ada sistem atau alat yang efisiensinya 100%, jadi sebaik dan seteliti apapun thermos dibuat tetap saja ada pertukaran panas dengan lingkungannya. Yang terpenting adalah bagaimana membuat alat pelindung panas ini dengan se-efisien mungkin. Artinya panas tetap terjaga dalam waktu yang lama atau selama mungkin.

CATATAN
  1. Penguapan menyebabkan turunnya suhu sistem/benda/zat (ini diterapkan pada prinsip kerja AC)
  2. Semakin tinggi kelembaban udara, semakin sulit terjadi penguapan. Itulah mengapa kita merasa kegerahan saat hendak turun hujan, sebab saat itu kelembaban udara meningkat sehingga menghalangi keringat kita untuk menguap.

Rabu, 07 Oktober 2009

Lebih lanjut tentang api

Tentang bedanya bara dan api, sudah saya terangkan dari segi makroskopiknya saja. Saya hanya ingin menunjukkan bahwa bara pada benda apapun yang terbakar bukanlah api itu sendiri. Namun ada satu hal yang belum saya jelaskan yaitu dalam tataran mikroskopik api yang terlihat oleh mata itu sebenarnya adalah gas bahan bakar semisal karbon yang membara sesaat sebelum bereaksi dengan gas oksigen.

Cerita lengkapnya begini

Zat cair dan zat padat apapun tidak akan bisa terbakar sebelum berubah menjadi uap atau gas. Elpiji di dapur itu sewaktu di dalam tabung wujudnya masih cair (wujud suatu zat dipengaruhi oleh tekanan dan temperaturnya), namun ketika keluar dari tabung berubah menjadi gas karena perbedaan tekanan. Gas dari elpiji inilah yang bereaksi dengan gas oksigen. Sepotong arang harus diuapkan dulu dengan cara dipanaskan agar gas karbonnya bisa bereaksi dengan gas oksigen. Karena pembakaran juga menghasilkan panas maka akan terjadi sebuah siklus yang membuat pembakaran tetap berlangsung sampai sepotong arang itu habis terbakar.

Gas oksigen dan gas karbon keduanya tidak bisa dilihat oleh mata namun saat keduanya bereaksi menimbulkan nyala mengapa bisa demikian?
Saat sepotong arang memproduksi gas karbon yang melimpah karena dipanaskan, oksigen di udara merasa terpanggil untuk mendekapnya. Gas karbon mengalir ke atas (ingat perpindahan panas secara konveksi) dan disambut dari berbagai arah oleh oksigen sehingga membentuk sebuah ruang. Di dalam ruangan itulah terjadi pertemuan kedua gas itu, namun ada sebagian gas karbon yang belum mendapat pasangan, gas karbon ini merasa marah lalu membara dan menimbulkan nyala. Sampai akhinya gas karbon ini melanjutkan perjalanannya mencari pasangannya dan ternyata bertemu juga di tepi ruangan itu sehingga ia menjadi senang dan tidak marah lagi. Itulah mengapa bentuk api meruncing ke atas, sebab makin ke atas gas karbon yang belum terbakar semakin sedikit.

Bagaimana pengendali api bisa melawan lingkaran setan?

Pembakaran sebatang arang atau sebuah gedung berlangsung bagaikan lingkaran setan. Karena dipanas-panasi sebagian arang menguap menjadi gas karbon, gas karbon bergembira karena bertemu kekasihnya gas oksigen, keduanya senang lalu melepaskan energinya dalam bentuk panas, panas kembali memprovokasi arang agar menguap. Kejadian ini berlangsung terus sampai seluruh arang atau sebuah gedung habis menjadi abu.

Mengetahui pembakaran berlangsung seperti sebuah lingkaran setan, pengendali api menyiapkan jurus ampuh untuk mengalahkan si lingkaran setan. Jurus ampuh itu bernama pemutus rantai. Jurus pemutus rantai terdiri dari dua pilihan yaitu:
  • Membuat pagar agar oksigen tidak bisa menemui kekasihnya.
  • Menasehati arang agar tidak mudah terprovokasi.
Kedua pilihan itu bisa dilakukan salah satu atau berbarengan sekaligus agar si lingkaran setan cepat keok.


Dalam kehidupan sehari-hari api bisa dipadamkan dengan dua cara. Pertama menghalangi masuknya gas oksigen misalnya dengan menyemprotkan gas karbondioksida pada sumber api. Kedua menurunkan temperatur bahan yang terbakar misalnya dengan menyiramnya dengan air. Makanya kalau ada api liar di dapur kita dianjurkan menutupnya dengan karung goni basah. Tujuannya di samping untuk menurunkan suhu juga sekaligus menghalangi masukanya gas oksigen.

CATATAN
Reaksi kimia spontan antara gas karbon (C) dan gas oksigen (O2) menghasilkan gas karbondiokdia (CO2) plus Energi.

Senin, 05 Oktober 2009

Bara dan Api

Bara api dalam senyummu
Kuterbakar kemesrahanmu

Itu adalah lirik lagu pop di tahun 80-an. Ada juga lirik lagu dangdut Mansur S.

Panas bara api membakar kulitku
Lebih panas lagi oh terbakar hati

Satu lagi lirik lagu Malaysia

Andai dipisah api dan bara

Tak akan pudar sinaran cinta


Jika kita resapi ketiga lagu itu kita mendapat kesan seolah-olah bara dan api adalah satu.
Kalau ingat kata bara api, saya teringat ketika sedang bakar-bakar ikan dengan tetangga satu gang saat menunggu malam pergantian tahun. Memang saat ikan bawal segar terpanggang di atas api, kita melihat bahwa api dan bara itu adalah satu. Atau paling tidak keduanya berhubungan sangat erat, api berkobar di atas arang yang membara. Bahkan umumnya orang mengatakan ada bara ya ada api.
Satu hal yang harus kita ketahui sekarang. Bara dan api adalah dua hal berbeda bahkan sungguh sangat berbeda, berbeda dalam banyak hal. Kebetulan saja saat bakar ikan itu bara dan api kelihatan menyatu. Yang perlu diperhatikan adalah bara tidak menimbulkan api dan api bisa terjadi tanpa adanya bara.

Bara adalah benda yang radiasi gelombang elektromagnetiknya berada pada spektrum cahaya tampak (cahaya yang dapat dilihat oleh mata manusia, terbentang dari merah sampai violet). Harus kita ingat bahwa semua benda meradiasikan gelombang elektromagnetik, termasuk tubuh kita yang radiasinya pada daerah infra merah. Jangan heran, dalam gelap gulita tubuh kita juga akan terdeteksi oleh kamera infra merah sebagai bara. Yang menyebabkan perbedaan spektrum radiasi adalah temperatur benda tersebut. Bara atau benda yang membara terjadi karena temperaturnya berada pada tingkat tertentu sehingga menyebabkan radiasinya memasuki spektrum cahaya tampak.

Api adalah ruang tempat terjadinya reaksi kimia antara gas oksigen dan gas bahan bakar, ini disebut juga pembakaran. Api yang terlihat sebenarnya adalah energi panas yang dilepaskan saat reaksi berlangsung. Jadi bertemunya gas oksigen dan gas bahan bakar saja yang menyebabkan api, loh koq hanya sesama gas? Apakah zat padat dan cair tidak bisa terbakar? Zat padat dan zat cair tidak bisa terbakar !!! Loh koq??? Kalau ingin tahu mengapa demikian, ikuti terus Fisika di Sekitar Kita.

Agar lebih jelas saya terangkan perbedaan keduanya.

Bara

  1. Penyebab terjadinya adalah semata karena temperaturnya.
  2. Tempat terjadinya bisa di ruang tanpa oksigen bahkan bisa di ruang hampa, karena radiasi gelombang elektromagnetik tidak memerlukan perantara untuk merambat.
  3. Tidak terjadi reaksi kimia yang berarti.

Api

  1. Penyebabnya adalah energi panas yang dilepaskan saat terjadi reaksi gas oksigen dan gas bahan bakar.
  2. Tempat terjadinya di lingkungan yang mengandung gas oksigen.
  3. Terjadi reaksi kimia.
Soal arang yang membara dan api yang ditimbulkannya saat bakar-bakar ikan itu sebenarnya kejadiannya hanya kebetulan saja berbarengan. Arang membara karena memang temperaturnya cukup tinggi. Tapi ingat bara bukan api, kalau belum percaya juga, setelah makan bawal bakar, barangkali arang yang membara masih ada coba ambil. Kalau bisa arang yang membaranya full, tidak terlihat hitamnya tapi bara semuanya. Lalu bara arang itu dimasukan ke dalam air (agar suhunya turun) dan lihatlah. Ternyata arang itu kembali menghitam dan keras seperti sebelum membara. Ini membuktikan bahwa arang bukan terbakar, kalau terbakar tentu akan menjadi onggokan abu semuanya.

Kalau bisa bernyanyi mungkin api akan bernyanyi:

Walaupun rambut sama hitamnyaJangan samakan aku dengannyaAku tak silau melihat bara ( eh salah harta....)


CATATAN
Reaksi kimia adalah reaksi yang mengubah sifat kimia suatu zat.

Jumat, 02 Oktober 2009

Perpindahan Panas

Kita tentu sudah tahu kalau panas bisa menghasilkan cahaya. Kalau belum percaya coba lihat panggangan roti di dapur yang membara atau kompor listrik yang sedang digunakan untuk memasak atau lihatlah si botak yang menggantung di langit-langit rumahsaat sedang menyala. Nah Percayakan sekarang. Namun ada satu hal yang inipun kita harus percaya bahwa benda apapun di alam ini memancarkan gelombang elektromagnetik termasuk tubuh kita.

Apa sebab?
Segala benda di alam ini pasti memiliki panas dan segala sesuatu yang memiliki panas akan selalu berusaha menurunkan tingkat panasnya sebisa mungkin (ingat proses spontan dan ingat juga panas adalah energi). Salah satu cara benda untuk menurunkan energi panas yang dimilikinya adalah dengan mengeluarkan radiasi gelombang elektromagnetik. Sifat gelombang elektromagnetik adalah tidak memerlukan media/ perantara untuk merambat, jadi proses lolosnya panas secara radiasi ini tidak memerlukan perantara, sama seperti cahaya matahari yang sampai di bumi setelah melewati ruang hampa di angkasa.

Pada tingkat panas tertentu radiasi yang dihasilkan benda memiliki spektrum cahaya tampak (dari merah sampai violet), oleh mata benda terlihat membara (membara tidak sama dengan terbakar walaupun sama-sama membuat ruangan jadi terang, pada kesempatan lain akan dijelaskan). Bagaimana dengan tubuh kita. Tubuh kita juga meradiasikan gelombang elektromagnetik pada spektrum infra merah, makanya walau dalam keadaan gelap gulita kamera infra merah bisa mendeteksi tubuh kita.

Cerita tentang kaburnya panas melalui cara radiasi ini baru sepertiga dari cerita tentang bagaimana panas itu berpindah. dua pertiganya adalah konduksi dan konveksi.

Panas juga bisa berpindah dengan cara konduksi. Panas bisa diibaratkan seperti air yang secara spontan mengalir dari tempat yang tinggi ke tempat yang rendah tanpa peduli berapa banyak air yang sudah berada di bawah. Panas juga mengalir secara spontan dari benda yang bertemperatur tinggi ke benda yang bertemperatur rendah tidak peduli seberapa besar ukuran kedua benda itu (ukuran benda menentukan banyaknya kandungan panas).

Bagaimana perpindahan panas secara konduksi ini?
bayangkan kita memegang sendok untuk mengaduk kopi panas yang nikmat, beberapa saat setelah ujung sendok tercelup kopi panas, ujung yang sedang kita pegang akan terasa panas juga padahal tidak ikut tercelup kopi. Proses pindahnya panas dari kopi ke sendok itu adalah perpindahan secara konduksi. Cerita tentang perpindahan panas itu dimulai ketika molekul air dan kopi yang lebih beringas dan brutal menendang dan menonjok molekul di sepanjang permukaan sendok yang tercelup kopi. Akibatnya molekul di permukaan sendok itu marah dan ikut-ikutan berbuat brutal kepada sesama molekul sendok yang berada di dekatnya, kejadian terus berulang sampai semua molekul sendok baik yang tercelup maupun tidak menjadi sama brutalnya dengan molekul air dan kopi. (ingat panas dan temperatur benda adalah akibat dari sikap brutal molekul/partikelnya).

Cerita terakhir tentang perpindahan panas adalah konveksi. Perpindahan panas secara konveksi ini umumnya berlaku pada zat cair dan gas. Untuk zat padat yang molekulnya kurang dapat bergerak bebas sulit terjadi proses konveksi, sebab konveksi terjadi ketika molekul suatu zat yang bertemperatur lebih tinggi naik dan posisinya digantikan oleh molekul di atasnya. Bayangkan saat kita merebus air, selapis molekul yang tepat berada di atas permukaan panci bagian bawah mendapat panas. Karena lebih panas dari tetangga di lapisan atasnya selapis molekul ini naik sampai permukaan dan posisinya digantikan oleh tetangga terdekatnya, proses ini berlangsung terus menerus sampai seluruh air dalam panci temperaturnya sama.

CATATAN
Gelombang adalah energi yang merambat
Gelombang elektromanetik adalah gelombang transversal yang memiliki dua komponen getar yaitu medan listrik (elektro) dan medan magnet yang saling tegak lurus dengan arah rambatnya.

✨ Tentang Penulis ✨

Di balik angka, teori, dan bintang-bintang, selalu ada manusia yang mencari makna. Siapakah dia?
Baca biografinya...

Mohon Dimengerti

Silakan copas dan publikasi ulang, tapi mohon jangan mengubah alamat-alamat link yang ada di dalam artikel dan mohon cantumkan sumbernya blog FISIKA DI SEKITAR KITA.
Penulis tidak bertanggung jawab atas segala isi hasil copas yang dipublikasikan tersebut. Karena bisa saja Penulis baru menyadari ada kekeliruan dalam artikel dan merevisinya, untuk itu mohon komunikasinya.
Terima kasih atas pengertiannya.

Postingan Populer