Foto: : SITI LIZA KHAIRANI (Mahasiswa Prodi Pendidikan IPA, Universitas Negeri Medan, Medan)

CitizenTN

Termos yang Berisi Air Panas Tidak Terasa Panas Saat Dipegang. Sulapkah?

CitizenTN 10-10-2020 | 23:37PM

Oleh : SITI LIZA KHAIRANI

Mahasiswa Program Studi Pendidikan IPA, Universitas Negeri Medan, Medan

Saat ini, kita sedang berada di era 4.0 dimana ilmu teknologi berkembang dengan sangat cepat. Seperti yang kita rasakan pada saat sekarang ini, dimana banyaknya alat-alat teknologi yang sangat membantu kita dalam kehidupan sehari-hari. Adanya alat-alat tersebut dikarenakan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, khususnya ilmu pengetahuan di bidang IPA.

Alat- alat teknologi yang saat ini sudah tercipta, kebanyakan menggunakan prinsip-prinsip dari IPA, seperti biologi, fisika, dan kimia yang sudah dikembangkan. Contoh yang sering kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari yaitu termos. Pada awalnya, banyak yang mengira bahwa termos hanyalah botol minum biasa. Namun tanpa kita sadari pembuatan termos menggunakan pengaplikasian dari perkembangan ilmu IPA. Termos dapat menyimpan air panas. Mengapa air panas yang dimasukkan ke dalam termos suhunya tidak turun (tetap panas). Nah, disinilah dipakai prinsip-prinsip IPA tadi, yaitu pada ilmu fisika dan kimia. Yaitu  “termodinamika”.

Jadi apa sih termos? Siapa sih awal mula yang menciptakan termos? Bagaimana bisa termos yang diisi air panas ketika disentuh tidak terasa panas? Bagaimana sih proses pembuatannya sehingga termos punya kekuatan begitu? Berikut penjelasan tentang termos.

1. Pengertian Termos

Termos Vacuum Flask adalah Termos air adalah  alat atau komponen yang digunakan  untuk menyimpan  air, tetapi suhu air dalam termos tetap terjaga karena di dalam termos terdapat bahan yangbisa  mengurangi   kehilangan   panas  melalui   konduksi,   konveksi,   radiasi.   Konduksi  dan konveksi dicegah melewati diding termos. Gabus dan plastik merupakan tutup sebagaipenghantar yang buruk. Radiasi inframerah lebih sukar dicegah. Dan berkat Ilmu termodinamika ini, air panas yang terdapat pada termos, suhunya akan tetap tinggi karena panas dari air tersebut merambat pada dinding termos.

Nah,,,,Termos adalah sebuah merek alat penyimpan air panas dan dingin agar awet. James Dewar (1842-1923) adalah pria asal Skotlandia yang menciptakan vacuum flask (tabung hampa udara) yang mampu menjaga suhu yang ada didalamnya.

Jadi, Pada awalnya, James Dewar menerapkan temuannya dengan bejana kosong sebagai wadah untuk menampung air susu anaknya agar tetap hangat. Dan hasilnya, susu yang dibuat james tetap terjaga hangatnya dan dikembangkan lagi oleh Reinhold Burger. Pemberian nama termos didapat dengan melakukan sayembara nama dan dimenangkan oleh warga Munich. Nama yang diajukannya Thermos Flask. Dari kata thermos itulah bahasa Indonesia menyerapnya menjadi termos.Dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), termos adalah “botol yang diberi dinding rangkap untuk menyimpan minuman agar tetap memiliki suhu yang semula.”

2. Bagian-Bagian pada Termos

Termos menggunakan bahan yang bersifat adiabatik. Adiabatik adalah sebuah proses yang tidak ada kalor yang masuk atau keluar dari sistem (gas) kelingkungan. Bahan adiabatic secara ideal menghambat atau tidak memungkinkan terjadinya interaksi antara sistem dengan lingkungannya. Sehingga tidak terjadi pertukaran temperatur. Jadi, dengan menggunakan bahan adiabatic ini, termos mampu mempertahankan suhu air yang ada didalamnya dan suhu air tidak terkontaminasi dengan suhu lingkungannya.

2.1. Bagian-Bagian Termos

 

http://4.bp.blogspot.com/-SN12u6VsWXw/UYgCohKLfFI/AAAAAAAAACM/Zdki2e1B50k/s1600/Bagian-Bagian-Termos.jpg

 

Bahan-bahan yang digunakan untuk membuat termos antara lain adalah :

1) Tabung kaca yang hampa udara berguna agar udara tidak bisa kontak atau bersentuhan langsung dengan air panas.

2) Stereo foam berguna untuk melindungi tabung kaca agar tidak kontak langsung denganudara sekitar, hal ini karena masih ada transfer kalor (panas) dari air panas ke tabung kaca.

3) Tutup termossebagai isolator.

4) Casing termos digunakan sebagai pengaman.

Baca Juga: Cari Tahu Yuk, Mengapa Madu Merupakan Perubahan Wujud Yang Mengkristal?

Bagian-bagian pada termos yaitu :

1) Tutup sumbat termos
Biasanya terletakdi bagian paling atas selain berfungsi untuk menutup termos setelah isi denganair panas. Ternyata tutup sumbat tersebut juga berfungsi untuk mencegahperpindahan kalor secara konduksi.

2) Dinding kaca.

Fungsi dari bagian ini adalah untukmencegah perpindahan kalor dari air panas agar tidak diserap oleh dinding.

3) Dinding Luar Kaca

Selain dinding dalam kaca, ternyata ada juga bagian dinding luar kacayang berfungsi untuk mencegah perpindahan kalor secara radiasi.

4) Ruang Hampa Udara (Vakum)

Bagian selanjutnya yaitu ruang hampa udara (Vakum). Bagian ini terletakdi tengah dalam termos. Fungsi dari bagian ini adalah untuk membatasikemungkinan panas hilang dari dalam atau masuk ke dalam termos dengankonveksi

Baca Juga: Balon Udara Panas Tidak Terbakar?!

5) Dinding Pelingdung Kaca

Bagian selanjutnya yaitu dinding pelindung kaca. Terletak di bagian luartermos dan berfungsi sebagai isolator antara tabung kaca dengan udara sekitartermos tersebut.

Baca Juga: Mengenal Sistem Koloid dan Penerapannya Dalam Kehidupan Sehari-hari

6) Karet Penahan Kaca

Bagian terakhir dari termos yaitu karet penahan kaca, bagian ini terdapatpaling bawah dari desain termos. Bagian tersebut berfungsi untuk menjagaposisi botol (kaca) agar tetap berada di tempatnya (tidak berubah).Seperti yang diketahu bahwa termos itu terbuat dari kaca yang berdindingrangkap, di antara dinding tersebutlah dibuat hampa udara. Selain itu, salahsatu dindingnya dilapisi oleh lapisan perak yang berfungsi untuk menahankalor dari air panas tersebut agar tidak diserap oleh dinding dan agar tidakterjadi perpindahan kalor secara radiasi.

Baca Juga: Cegah Dan Kurangi Polusi Udara, Bagaimana Caranya?

3. Prinsip Kerja Termos

Prinsip kerjanya termos adalah sebagai isolator. Isolator adalah bahan yang sulit bahkan tidak dapat untuk melakukan perpindahan panas. Jadi isolator adalah penghambat suhu panas dari air ke udara luar.

Thermos flask yang di design berbentuk botol dan terbuat dari kaca berdinding rangkap. Ruang diantara kedua dinding dibuat menjadi hampa dan dinding pada termos dilapisi perak agar suhu air yang ada didalam termos tidak dapat dipengaruhi oleh perubahan-perubahan keadaan dari luar. Pada termos, terdapat dinding kaca dan bagian dalam dan luarnya dibuat mengkilap tujuannya agar kalor dari air tidak terserap pada dinding. Sedangkan bagian luar dibuat mengkilap berlapis perak agar tidak terjadi perpindahan kalor secara radiasi. Ruang hampa diantara bagian dalam dan luar berfungsi mencegah perpindahan kalor secara konduksi..   Sedangkanpenutup luarnya (biasanya terbuatdarialuminium) berfungsi sebagai isolator antara tabung kaca dengan udara sekitar.

http://1.bp.blogspot.com/-A9QsR5XCsok/VPx2DYHilJI/AAAAAAAAAGo/T17NMehiEUQ/s1600/thermos.png

Prisip kerjanya, kalor yang masuk dalam tabung tidak bisa merambat keluar karenadihambatolehkacaygmempunyai warnaputihdanmengkilap(warnaputihdanmengkilap itu menyerap sedikit kalor dibandingkan dengan warna gelap), kemudian kalordihambat oleh celah yg hampa udara pada tabung kaca, setelah itu masih dihambat lagisama celah udara antara tabung dan dinding (karena udara adalah penghantar panas ygkurangbaik) danterakiradalahpanasdihambatkeluaroleh dindingtermosygbiasaterbuat dari plastik atau logam yang penghantar panasnya kurang baik.Jadi dengan adanya tabung tersebut suhu di dalam termos tetapterjaga karenahampaudaramenghambatperambatanpanasmelaluiudara.danpanasair   takbisamerambat keluar baik secara konveksi maupun konduksis.

Baca Juga: Benarkah Merokok Dapat Membuat Suhu Tubuh Kita Menjadi Naik?

4. Kaitan Termos dengan Hukum Termodinamika 1

Dengan demikian, usaha yangdilakukangassamadenganperubahan energy dalamnya(W = ∆U), sehingga tidakmemungkinkanterjadinyainteraksi, antara sistem dengan lingkungan, tidakadaperpindahan kalor antara sistem dalam termos dengan lingkungannya. Akibatnya tidak terjadi pertukaran temperature, maka dari itu suhu air dalam termos akan tetap.

Jadi pada termos air ini, menerapkan hukum termodinamika 1 yaitu pada termos air terjadi pada proses adiabatic. Karena pada proses adiabatic tidak ada kalor yang masuk (diserap) ataupun keluar (dilepaskan) oleh sistem. Dengan demikian usaha yang dilakukan gas asama dengan perubahan energy dalamnya. Sehingga tidak memungkinkan terjadinya interaksi antara sistem dengan lingkungan. Dan tidak ada perpindahan kalor antara sistem dalam termos dengan lingkungannya. Akibatnya tidak terjadi pertukaran temperature. Maka dari itu suhu air dalam termos akan tetap. Jika suatu sistem berisi gas yang mila-mula mempunyai tekanan dan volume masing-masing  P₁dan V₁ mengalami proses adiabatic sehingga tekanan dan volume pada gas berubah menjadi P₂ dan V₂. usaha yang dilakukan gas dapat dinyatakan sebagai berikut :

Dimana y adalah konstanta yang diperoleh perbandingan kapasitas kalor molar gas pada tekanan dan volume konstan dan mempunyai nilai yang lebih besar dari 1 (y > 1).

Jadi, termos itu bukan benda ajaib yang tidak terasa panas ketika disentuh padahal sudah diletak air panas. Melainkan proses pembuatannya yang sudah diatur dan diteliti oleh James Dawer agar suhu yang ada didalam termos tidak keluar dan tidak ada suhu yang masuk dari luar. Dan pada proses pembuatannya, ternyata James menerapkan sistem termodinamika 1. Ternyata perkembangan ilmu teknologi banyak yang menggunakan prinsip IPA yaaa…

SITI LIZA KHAIRANI

sitilizakhairanii@gmail.com