Konduktor dan Isolator Panas

Ketika sedang memasak, banyak alat-alat dapur dan alat rumah tangga yang terbuat dari bahan konduktor dan isolator panas. Tahukah kamu, apa itu bahan konduktor panas dan bahan isolator panas? Untuk mengetahuinya, mari kita pelajari bersama!

A. Energi Panas dan Cara Perpindahannya

Pernahkah kamu pergi berkemah ke pegunungan bersama teman-teman sekolahmu? Pada malam hari, cuaca di pegunungan sangat dingin. Tahu kah kamu, apa yang seharusnya dilakukan untuk meng hangatkan badan? Untuk meng hangatkan badan, biasanya dinyala kan api unggun. Energi panas dari kayu yang dibakar dapat berpindah. Badanmu akan terasa hangat saat berada di sekitar api unggun?

Panas merupakan salah satu bentuk energi. Tahukah kamu, apakah energi itu? Energi merupakan istilah dalam sains yang artinya kemampuan melakukan usaha. Energi panas dapat mengalami perpindahan. Tahukah kamu, bagaimana caranya panas berpindah? Berikut diuraikan cara perpindahan panas.

1. Perpindahan Panas Secara Konduksi

Panas dari api mudah berpindah melalui alat-alat yang terbuat dari logam, misalnya teko dan panci aluminium. Kedua alat tersebut menerima panas api, lalu dipindahkan ke air yang dimasak. Proses perpindahan panas ini disebut konduksi. Konduksi adalah perpindahan panas melalui zat tanpa ada bagian zat yang berpindah. Mengenai benda yang bersifat konduktor, akan dijelaskan selanjutnya.

2. Perpindahan Panas Secara Konveksi

Selain cara konduksi, cara perpindahan kalor yang lain adalah konveksi. Saat memasak air, terjadi aliran air sampai semua air menjadi panas. Begitu juga dengan angin darat dan angin laut. Semuanya merupakan contoh perpindahan panas secara konveksi. Medium perantara konveksi di antaranya udara dan air. Konveksi adalah perpindahan panas karena aliran zat. Adakah cara perpindahan panas selain konduksi dan konveksi?

3. Perpindahan Panas Secara Radiasi

Pernahkah kamu berjemur di bawah sinar matahari? Apa yang kamu rasakan? Apa bedanya jika kamu berteduh di bawah pohon rindang pada siang hari?

Telapak tanganmu akan terasa panas ketika di dekatkan pada api lilin. Semakin dekat dengan sumber api, semakin besar panas yang dirasakan. Radiasi merupakan proses perpindahan panas tanpa medium perantara. 

Matahari memiliki jarak yang sangat jauh dari Bumi. Akan tetapi, panas matahari merambat secara radiasi sehingga mampu mencapai permukaan bumi. Radiasi matahari tersebut terasa panas. Jika radiasi dihalangi, intensitas radiasi akan berkurang atau hilang. Contohnya ketika kamu memakai payung di hari yang panas. Mengapa udara terasa lebih sejuk?

Di dalam kehidupan sehari-hari, dapat ditemukan peristiwa perpindahan energi panas, baik secara konduksi, konveksi, maupun radiasi. Dapatkah kamu memberikan contoh perpindahan energi panas tersebut? Ayo perhatikan gambar berikut.

B. Membandingkan Sifat Kemampuan Menghantarkan Panas Berbagai Benda

Panas dapat berpindah dari suatu benda ke benda lain. Apakah semua benda dapat memindahkan panas dan menghantarkan panas? 

Apa yang terjadi ketika sendok aluminium dan sendok perak di masukkan ke dalam panci berisi air panas? Kedua sendok tersebut akan terasa panas. Hal ini karena aluminium dan perak merupakan benda berbahan logam. Logam merupakan bahan yang dapat menghantarkan panas dengan baik. Benda yang dapat menghantarkan panas dengan baik disebut konduktor panas. Lain halnya dengan penggaris plastik dan pensil kayu. Kedua benda tersebut tidak terasa panas setelah dimasukkan ke dalam air panas selama lima menit. Benda yang kurang baik meng hantarkan panas disebut isolator panas. 

Dapatkah kamu memberikan contoh benda lain yang bersifat konduktor dan isolator panas? Berikut ini beberapa contoh benda yang bersifat konduktor dan isolator panas.

Bagaimana benda konduktor dapat meng hantarkan panas? Mari, kita perhatikan bagan berikut!

Panas selalu mengalir dari tempat yang bersuhu tinggi ke tempat bersuhu rendah. Cobalah kamu taruh sendok aluminium dalam gelas tersebut, kamu akan merasakan sendok aluminium menjadi panas. Panas dari air dihantarkan ke sendok aluminium. Peristiwa penghantaran panas dari suatu benda ke benda lain ketika benda tersebut bersentuhan (berinteraksi) disebut konduksi. Apakah setiap bahan pembentuk benda memiliki daya hantar panas yang sama?

Daya hantar panas pada batang besi, kaca, dan kayu berbeda. Besi memiliki daya hantar panas yang lebih cepat dibandingkan kaca dan kayu. Akibatnya, mentega pada batang besi lebih cepat meleleh. Mengapa konduktor dapat menghantarkan panas dengan cepat? Untuk lebih jelasnya, amati gambar berikut.

Semua benda memiliki bagian terkecil yang disebut atom. Atom selalu bergerak. Jika konduktor dikenai panas, atomatomnya akan menjadi panas. Hal ini mengakibatkan atom bergerak semakin cepat. Atom panas akan memindahkan sejumlah panas ke atom yang lebih dingin. Berbeda dengan isolator, atom-atomnya sangat lambat menghantarkan panas.

C. Alasan Pemilihan Benda Berdasarkan Kemampuan Menghantarkan Panas

Benda yang bersifat konduktor dan isolator panas banyak dipakai dalam kehidupan. Banyak alat-alat rumah tangga yang menggunakan benda konduktor dan isolator panas. Dapatkah kamu menyebutkan contohnya?

Panas merambat dengan cepat pada bahan yang bersifat konduktor, seperti aluminium, besi, seng, dan tembaga. Peralatan dapur dan peralatan rumah tangga banyak yang menggunakan bahan konduktor. Contohnya adalah panci, peng gorengan, dan setrika. Namun, alat-alat tersebut tidak seluruhnya terbuat dari bahan konduktor. Ada bagian tertentu yang terbuat dari bahan isolator. Contohnya seperti pada bagian pegangan panci, pegangan peng gorengan, dan pegangan setrika. Penggunaan bahan isolator ini dimaksud kan untuk menahan hantaran panas. Termos merupakan suatu alat yang berfungsi menahan hantaran panas. Termos digunakan untuk menyimpan makanan atau minuman agar cepat panas. Perhatikan Gambar dibawah ini!

Bahan penyusun termos antara lain plastik, gelas kaca, dan lapisan perak. Lapisan pelindung luar terbuat dari plastik. Sementara itu, dua lapisan kaca menyusun bagian dalamnya. Di antara kedua lapisan kaca terdapat ruang hampa (vakum). Vakum berfungsi menahan perambatan panas. Lapisan perak terdapat pada lapisan kaca bagian dalam. Lapisan ini sama fungsinya dengan vakum. Dengan susunan bahan tersebut, termos dapat mempertahankan panas.

Pada cuaca yang dingin, kita akan merasa hangat jika memakai baju hangat berbahan wol. Di daerah yang selalu dingin, seperti di kutub, baju berbahan kulit hewan dapat membuat tubuh tetap hangat. Mengapa hal ini dapat terjadi?

(Ilmu Pengetahuan Alam dan Lingkunganku untuk Kelas VI, Penulis Mulyati Arifin, Mimin Nurjhani K., dan Muslim)

Tweet