SD Kelas 5 – Hantaran Panas pada Benda
Pada solder terjadi perubahan listrik menjadi energi panas. Ujung solder yang panas bisa melelehkan timah, tetapi pada pangkalnya tempat memegang solder tidak terasa panas. Apakah sebabnya ?
Berdasarkan kemampuannya dalam menghantarkan panas, benda dapat dikelompokkan menjadi dua. Kedua kelompok benda itu adalah konduktor dan isolator. Konduktor dan isolator banyak dimanfaatkan dalam kehidupan. Nah, sebelum mempelajarinya, kalian perlu mengetahui tentang perpindahan panas.
A, Perpindahan Panas.
Panas suatu benda tergantung pada suhu benda tersebut. Semakin tinggi suhu benda, maka benda semakin panas. Tahukah kalian bahwa panas dapat berpindah (mengalir)? Panas berpindah dari tempat yang bersuhu tinggi ke tempat bersuhu rendah. Perpindahan panas dapat dilakukan melalui tiga cara, yakni konveksi, radiasi, dan konduksi.
A-1, Konveksi.
Perpindahan panas secara konveksi terjadi melalui aliran zat. Misalnya, es batu yang mencair dalam air panas. Panas dari air panas berpindah ke es batu. Panas berpindah bersama mengalirnya air panas ke es batu. Panas tersebut menyebabkan es batu meleleh. Agar lebih memahaminya, lakukanlah percobaan pada rubrik Laboratoria berikut.
Menyelidiki perpindahan panas secara konveksi.
Alat dan bahan : Tabung Kaca, Air, Tinta merah, lampu spiritus, penjepit (statif).
Cara Kerja :
1, Masukkan air ke dalam kaca hingga penuh.
2, Jepitlah tabung kaca dengan penjepit seperti pada gambar.
3, Letakkan lampu di bawah tabung kaca. Nyalakan lampu untuk memanaskan tabung kaca.
4, Setelah air panas teteskan tinta merah ke dalam air. Apakah tinda bergerak? mengapa demikian? Diskusikan hal ini dengan teman-teman kalian. Selanjutnya, catatlah kesimpulan kalian dan sampaikan di depan kelas.
Air pada tabung dipanaskan menjadi panas. Selanjutnya, air panas tersebut bergerak naik menuju tempat yang bersuhu lebih rendah. Air panas ini mendesak air dingin yang beraba di bagian atas. Akibatnya air dingin di bagian atas bergerak turun. Tinta yang diteteskan ke dalam air ikut bergerak bersama air. Dengan adanya tinda, pergerakan air panas tersebut dapat diamati dengan jelas, Kejadian berulang sehingga tinta tampak berputar. Pada proses ini berlangsung, panas mengalir bersama air. Perpindahan panas seperti inilah yang disebut Konveksi. Jadi konveksi adalah perpindahan panas disertai perpindahan zat perantaranya.
Konveksi juga terjadi pada asap pembakaran yang membumbung. Saat pembakaran, udara di atas api menjadi panas. Udara panas kemudian naik. Tempat udara panas digantikan udara dari sekitar perapian. Udara panas yang naik membawa uap air. Uap air ini berada dalam bentuk asap. Air adalah zat cair, sedangkan asap adalah gans. Panas mengalir pada keduanya. Jadi Konveksi dapat terjadi pada gas dan zat cair.
A-2, Radiasi.
Ketika matahari bersinar di siang hari, kalian merasa gerah, bukan? Padahal, kalian berada jauh dari matahari. Demikian juga saat kalian duduk di dekat api unggun. Kalian akan merasakan hangatnya api unggun. Hal ini menunjukkan bahwa telah terjadi perpindahan panas. Perpindahan panas seperti ini disebut radiasi. Jadi, radiasi adalah perpindahan panas tanpa zat perantara. Untuk lebih jelasnya, lakukanlah kegiatan pada rubrik Laboratoria berikut.
Percobaan : Menyelidiki Perpindahan Panas secara Radiasi
Alat dan Bahan:
– Sendok makan 2 buah,
– Batang kayu 2 buah,
Cara Kerja:
1, Jemurlah sebuah sendok makan dan sebatang kayu di lantai. Lakukan ketika matahari telah bersinar. Lebih baik lagi jika dilakukan di tengah hari.
2, Simpan sendok dan batang kayu lainnya di tempat teduh.
3, Tunggulah kira-kira 5 menit.
4, Sentuhlah lantai tempat kalian menjemur sendok dan kayu.
5, Pegang sendok dan batang kayu yang dijemur.
6, Pegang sendok dan batang kayu yang disimpan di tempat teduh.
Apakah lantai yang kalian sentuh terasa panas? Bagaimana dengan sendok dan batang kayu yang dijemur? Mengapa bisa terjadi demikian? Diskusikan dengan teman-teman kalian. Selanjutnya, tulis kesimpulan kalian dan sampaikan di depan kelas.
A-3, Konduksi.
Konduksi adalah perpindahan panas melalui zat perantara. Namun, zat perantara tersebut tidak ikut berpindah (bergerak). Untuk memahaminya, lakukanlah kegiatan pada rubrik Jelajah berikut.
Siapkan lilin, penjepit, dan sebatang logam. Nyalakanlah lilin. Selanjutnya, jepitlah bagian tengah batang logam. Panaskan salah satu ujung logam pada nyala api lilin. Biarkan selama 5 menit. Setelah itu, sentuhlah ujung logam yang tidak dipanaskan. Lebih jelasnya, perhatikan gambar di samping. Jangan lupa, berhati-hatilah saat bekerja menggunakan benda panas.
Apa yang kalian rasakan? Mengapa hal itu dapat terjadi? Pikirkanlah jawabannya dan tuliskan dalam buku tugas kalian. Kumpulkan hasil kerja kalian kepada bapak atau ibu guru.
Pada kegiatan tadi, logam mula-mula tidak terasa panas. Selanjutnya, salah satu ujung logam dipanaskan. Ternyata, ujung logam yang tidak dipanaskan ikut panas. Hal ini terjadi karena adanya aliran panas. Panas mengalir sepanjang batang logam. Panas mengalir dari salah satu ujung
logam ke ujung lainnya. Akibatnya, bagian logam yang tidak dipanaskan menjadi terasa panas. Aliran panas ini memerlukan zat perantara. Akan tetapi, zat perantara tidak berpindah bersama aliran panas.
Peristiwa konduksi dapat kalian jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Salah satu contohnya seperti terlihat pada Gambar 4.3. Sebuah sendok logam dicelupkan ke dalam segelas air panas. Setelah beberapa saat, ujung sendok yang tidak tercelup menjadi terasa panas. Hal ini karena panas dari air mengalir sepanjang sendok logam.
Nah, sekarang kalian menjadi lebih paham tentang konduksi, bukan? Pada konduksi, panas mengalir melalui zat perantara atau penghantar. Namun, tidak semua benda dapat menjadi penghantar panas. Pada kegiatan di atas, batang logam dapat menghantarkan panas. Karenanya, batang logam disebut sebagai konduktor panas. Lalu, bagaimana jika logam diganti dengan plastik? Apakah panas dapat mengalir melalui plastik? Kalian akan menemukan jawabannya setelah mencermati uraian berikut.
B, Konduktor Panas.
Ujung solder yang terbuat dari besi dapat menghantarkan panas, Begitu pula dengan sterika. Bagian bawah sterika terbuat dari logam. Saat di aliri arus listrik, bagian bawah seterika menjadi panas. Karenanya, setrika dapat digunakan untuk merapikan pakaian.
Sekarang, perhatikan peralatan masak di dapur. Ambillah sebua sendok stainless steel. Jemurlah sendok tersebut di bawah terik matahari selama 15 menit. Setelah ini, sentuhlah sendok. Kalian tentunya merasakan panas, bukan? Hal ini juga terjadi pada wajan aluminium. Wajan aluminium dapat menghantarkan panas. Karenanya, wajan aluminium biasa digunakan untuk memasak. Stainless stekk dan aluminium merupakan bahan logam. Jadi, benda-benda yang terbuat dari logam dapat menghantarkan panas. Alat yang dapat menghantarkan panas disebut konduktor panas.