a. Sejarah Ditemukannya Termos
Termos Vacuum Flash adalah alat bantu komponen yang mempunyai fungsi untuk menyimpan air, disini menyimpan air tidak hanya menyimpan air biasa tetapi juga menjaga suhu air agar tetap panas. Contohnya bila diisi air panas maka suhu air dalam termos akan tetap tinggi karena panas tidak bisa merambat pada dinding termos.
Penemuan Vacum Flash (Tabung Hampa Udara) oleh Sir James Dewar di OxfordUniversity menjadi cikal bakal penemuan termos tempat menyimpan air panas dan dingin untuk minuman. Penemuan yang diciptakan secara tidak sengaja ini menjadi produk hotter atau cooler bagi produk minuman di dunia. James Dewar lahir pada tanggal 20 September 1842 di Kincardineon-Fourth, Scotlandia. Ia dibesarkan dari keluarga berprofesi sebagai pedagang anggur. Semenjak kecil dan dewasa ia tinggal dikota kelahirannya. Setelah lulus dari bangku sekolah, ia melanjutkan ke Universitas Edonburgh dan menjadi murid ilmuwan kimia Lyon Playfair. Pada tahun 1869, setelah lulus kuliah ia melanjutkan karir intelektualnya menjadi dosen di Royal College Veteriner. Selain mengajar, ia juga sering melakukan penelitian. Sebagian karya penelitiannya lebih banyak dilakukan di Inggris karena fasilitas untuk percobaan jauh lebih baik daripada di Negara kelahirannya. Dewar pun mendapatkan gelar professor di bidang kimia dari Royal College Veteriner, London. Pada tahun 1904, Dewar melakukan penelitian berdama dengan John Fleming, ahlikimia pada University College London. Keduanya meneliti daya tahan elektris pada suhu -200 derajat celcius dan 200 derajat celcius. Keduanya memprediksikan daya tahan itu hilang pada -273,15 derajat celcius.
Teori ini lantas dikenal sebagai teori superkonduktivitas. Pada saat mengerjakan projek itulah secara tak sengaja ia menemukan Tabung Hampa Udara. Tabung itu menggantikan bejana yang selama ini terbuat dari kaca. Awalnya, penemuan termos merupakan adaptasi dari Tabung Hampa Udara yang digunakan untuk pengiriman dan penyimpanan gas cair. Namun, Dewar melihat peluang lain dari temuannya itu. Ia kemudian mengembangkan Tabung Hampa Udaranya menjadi sebuah termos yang mampu mempertahankan suhu dingin dan panas.
Thermos Flash yang berbentuk botol terbuat dari kaca berdinding rangkap, ruang diantara kedua dinding dibuat hampa dan satu dinding dalam ruang hampa ini dilapisi perak. Dengan dinding semacam ini, isi di dalam termos tidak dapat dipengaruhi oleh perubahan - perubahan keadaan diluar. Pada termos terdapat dinding kaca yang bagian dalam dan bagian luarnya dibuat mengilap. Bagian dalam kaca dibuat mengilap agar kalor dari air panas tidak terserap pada dinding. Sementara itu, bagian luar dinding kaca dibuat mengkilap berlapis perak agar tidak terjadi perpindahan kalor secara radiasi. Ruang hampa diantara bagian dalam dan luar berfungsi mencegah perpindahan kalor secara konveksi. Tutup termos terbuat dari bahan isolator, seperti gabus, mencegah terjadinya perpindahan kalor secara konduksi. Pada tahun 1904 temuan brilian Dewar ini diproduksi secara komersial dengan pendirian perusahan Thermos GmbH. Meski begitu James Dewar meninggal tahun 1923 saat berusia 80 tahun di London, Inggtis. Sampai akhir hayatnya, ia dikenal sebagai peneliti yang banyak menciptakan penemuan.
b. Bagian-bagian Termos
Gambar : Bagian-bagian pada Termos
Bagian-bagian Termos yaitu :
1. Tutup sumbat termos
Mencegah perpindahan kalor secara konduksi.
2. Dinding dalam kaca
Mencegah perpindahan kalor dari air panas agar tidak diserap oleh dinding.
3. Dinding Luar Kaca
Mencegah perpindahan kalor secara radiasi.
4. Ruang Hampa Udara (Vakum)
Membatasi kemungkinan panas hilang dari dalam atau mausk ke dalam termos dengan konveksi.
5. Dinding Pelindung kaca
Sebagai isolator antara tabung kaca dengan udara sekitar.
6. Karet penahan kaca
Menjaga posisi botol (kaca) tetap ditempatnya.
c. Prinsip Kerja Termos
Menurut teori pertukaran dari Henry Prevost Babbage (1824-1918) bahwa benda yang lebih dingin selalu menyerap gelombang panas dari benda yang lain sampai keduanya mempunyai temperatur yang sama. Didasarkan pada teori ini, maka air yang panas ataupun dingin dalam termos akan kehilangan panas atau menyerap panas dari tempatnya. Namun, termos sudah didesain agar bisa menghambat ketiga cara panas dapat berpindah : Konduksi, Konveksi, dan Radiasi.
Termos menggunakan bahan yang bersifat Adiabatik. Bahan adiabatik secara ideal menghambat atau tidak memungkinkan terjadinya interaksi antara sistem dengan lingkungan tidak ada perpindahan kalor antara sistem dalam termos dengan lingkungannya. Akibatnya tidak terjadi pertukaran temperatur. Dengan menggunakan bahan adiabatik ini termos mampu mempertahankan suhu air yang berada di dalamnya. Dan suhu air tidak terkontaminasi dengan suhu lingkungannya.
Termos air terbuat dari tabung kaca yang berongga dan berwarna putih mengkilap (seperti cermin). Susunanya yang paling dalam adalah kaca tersebut. Kemudian ada celah udara dan terakhir dinding termos. Jadi, antara dinding termos dengan tabung ada lapisan udara.
Elemen utama termos air adalah tabung kaca yang hampa udara di sekeliling termos tersebut (seperti gelas, tapi pinggirnya tebal dan hampa udara di tengahnya bukan solid/pejal seperti pinggiran gelas). Sedangkan penutup luarnya (biasanya terbuat dari alumunium) berfungsi sebagai isolator antara tabung kaca dengan udara sekitar.
Prinsip kerjanya kalor yang masuk dalam tabung tidak bisa merambat keluar karena dihambat oleh kaca yang mempunyai warna putih dan mengkilap (warna putih dan mengkilap itu menyerap sedikit kalor dibandingkan dengan warna gelap). Kemudia kalor dihambat oleh celah yang hampir hampa udara pada tabung kaca, setelah itu masih dihambat lagi sama celah udara antara tabung dan dinding (karena udara adalah penghantar panas yang kurang baik) dan terakhir adalah panas dihambat keluar oleh dinding termos yang biasa terbuat dari plastik atau logam perak yang penghantar panasnya kurang baik.
Dinama termos dibuat dari kaca yang berdinding rangkap diantara dinding itu dibuat hampa udara dan salah satu dindingnya dilapisi oleh lapisan yang mengkilap (perak). Di termos terdapat dua dinding kaca yang masing0masing dibuat mengkilap. Bagian dalam dibuat mengkilap dan dilapisi dengan perak, tujuannya agar tidak terjadi perpindahan kalor secara radiasi. Dengan kata lain, radiasi panas yang dipancarkan oleh air dapat ditahan oleh dinding dalam termos yang terbuat dari bahan mengkilap ini. Dengan demikian, air panas tersebut dapat bertahan dalam termos ini dalam beberapa hari. Diantara dinding termos dibuat ruang hampa udara, ruang hampa udara disini digunakan untuk mencegah perpindahan kalor secara konveksi.
Kesimpulannya, dengan adanya dinding luar dan dalam pada termos tersebut suhu di dalam termos tetap terjaga karena hamap udara menghambat perambatan panas melalui udara dan panas air tak bisa merambat keluar baik secara konveksi maupun konduksi.
Jadi, prinsip kerjanya termos air adalah sebagai isolator atau pencegah berpindahnya panas dari air ke udara luar. Karena tekanan udara luar untuk daerah tinggi memang lebih rendah dibandingkan didaerah dataran rendah, sehingga molekul air lebih mudah terlepas ke udara menjadi uap (mendidih). Waktu memasak air di dataran tinggi air akan mudah mendidih, karena titik didih zat cair dipengaruhi oleh tekanan udara diatas permukaan zat cair. Semakin kecil tekanan udara di atas permukaan zat cair, maka semakin rendah titik didih zat cair tersebut di daerah dataran tinggi atau pegunungan. Tekanan udaranya lebih kecil dibandingkan tekanan udara di dataran rendah, sehingga tiitk didih di daerah daratan tinggi atau pegunungan lebih rendah dari daerah dataran tinggi. Karena titik didih di dataran tinggi lebih rendah maka air akan lebih cepat mendidih.
0 komentar:
Posting Komentar