Para ilmuwan pernah dibingungkan oleh
sifat panas, tetapi setelah berabad-abad, mereka dapat memecahkan banyak
misterinya dengan melakukan pengamatan secara cermat.
Segala sesuatu yang ada
di dunia ini (termasuk diri kita) terdiri atas partikel-partikel sangat
kecil yang disebut atom. Terdapat sekitar 118 atom yang berbeda dan atom-atom
ini bergabung menjadi satu dalam berbagai kombinasi untuk membentuk zat-zat
yang ada di alam semesta yang disebut molekul. Atom-atom ini terus bergerak,
dan gerakan ini dirasakan dalam bentuk panas. Semakin panas suatu benda,
semakin cepat gerakan atomnya.
Bayangkan sepotong mentega.
Mentega yang berbentuk padat terdiri dari berbagai jenis molekul.
Setiap molekul terdiri atas atom-atom yang berbeda; dan setiap atom di dalam
potongan Mentega tersebut terus bergerak sepanjang waktu. Lalu, mengapa Mentega
tersebut tidak melompat-lompat ataupun salto depan ketika disimpan di atas
meja? Bagaimana atom-atomnya bergerak sedangkan Menteganya tetap diam?
Jawabannya adalah bahwa atom-atom tersebut terus
bergerak maju mundur di tempat yang sempit dan tidak pernah bergerak lebih jauh
dari tempatnya. Persis seperti kita tidak dapat melihat atom-atomnya, kita juga
tidak dapat melihat gerakannya. Ilmuwan hanya bisa mengukur gerakan atom-atom
tersebut.
Apa yang terjadi ketika kamu meletakan mentega
tersebut dalam nampan di atas kompor dan menghidupkan kompornya? Sekarang kamu
menambahkan panas pada mentega itu – yaitu, membuat atom-atomnya bergerak lebih
cepat. Jika kamu menambahkan panas yang cukup ke atom-atom suatu zat padat
(dalam hal ini mentega), atom-atom tersebut akan bergetar cukup cepat sehingga
tidak dapat lagi tergabung dalam suatu struktur yang kaku, dan zat padat itu
akan mencair. Ketika berubah menjadi cair, atom-atomnya dapat saling meluncur
tetapi tidak dapat berpisah jauh. Seandainya kamu terus menambahkan panas lebih
banyak lagi, akhirnya atom-atom tersebut akan bergerak menjauh, dan cairannya
akan berubah menjadi gas.
B. PERBEDAAN SUHU DAN
PANAS
Energi panas adalah
energi gerak dari atom-atom. Karena semua atom selalu dalam keadaan bergerak,
maka semua materi yang ada di jagad raya ini pasti selalu memiliki energi.
Suhu adalah ukuran panas yang dimiliki oleh
setiap molekul suatu zat. Suhu tidaklah sama dengan panas. Semakin tinggi suhu
suatu zat, semakin banyak energi yang tersimpan dalam zat tersebut. Jika kamu
memanaskan nampan besar yang penuh dengan air dalam waktu lama, panas air hanya
meningkat sedikit. Jika di dalam nampan itu hanya terdapat sedikit air, air itu
akan menjadi sangat panas setelah dipanaskan dalam waktu yang lama. Sebenarnya
panas yang diberikan berjumlah sama, tetapi suhu air meningkat dengan sangat
karena panasnya terbagi di antara molekul yang jumlahnya lebih sedikit.
C. ALIRAN PANAS
Energi panas selalu
bergerak dari zat-zat yang lebih panas (zat dengan energi panas yang lebih
banyak) ke zat-zat yang lebih dingin (zat dengan energi panas yang lebih
sedikit).
Ketika kita berada di
suatu ruangan yang dingin dan kemudian kita menghidupkan pemanas ruangan, maka
energi panas yang dihasilkan oleh pemanas akan bergerak keluar menuju atom-atom
udara yang lebih dingin, dan ruangannya menjadi lebih panas.
Meskipun panas secara alami bergerak dari materi
yang lebih hangat ke materi yang lebih dingin, panas dapat dipaksa untuk
mengalir ke arah yang berlawanan. Hal ini dapat di amati atau terjadi dalam
lemari es. Dalam lemari es, panas secara terus menerus diambil dari ruangan
dalam yang dingin dan di buang ke udara luar yang lebih panas. Demikian juga
ketika suhu udara lebih dingin dari pada suhu normal tubuh kita (37 °C), energi
panas akan mengalir keluar dari tubuh kita menuju ke udara.
D. SUHU DAN JARINGAN
SARAF DI TANGAN
Saraf-saraf dalam tubuh
kita mampu menerima informasi dari setiap bagian tubuh dan mengirimkannya ke
otak. Saraf-saraf di dalam kulit kita membantu mendeteksi segala sesuatu mulai
dari tekanan hingga rasa nyeri dan suhu. Secara sederhana tekanan dapat
diartikan sebagai seberapa keras tubuh menekan sesuatu.
Di tangan dan jari kita terdapat sejumlah besar
ujung-ujung saraf, sehingga membuatnya peka terhadap suhu dari benda-benda yang
disentuh. Saraf mengirimkan informasi dalam bentuk denyutan arus listrik. Saraf
pengindra suhu memberi tahu kita tentang perubahan suhu dengan mengubah jumlah
denyutan yang dikirim setiap detiknya. Otak menerjemahkan perubahan kecepatan
ini dalam bentuk beragam rasa panas dan dingin.
Saraf-saraf yang sangat
peka dalam kulit kita dapat membedakan antara suhu di dalam tubuh kita (37 °C)
dengan suhu pada permukaan kulit yang biasanya lebih dingin.
Jika kita menyentuh sesuatu yang lebih dingin
dari kulit kita, kulit kita akan mendingin, dan saraf-saraf kita akan mengirim
pesan ke otak dengan mengatakan bahwa kamu sedang menyentuh sesuatu yang lebih
dingin. Untuk sebuah objek yang terasa dingin, objek tersebut harus lebih
dingin daripada tangan kita dan mampu menghilangkan panas dari tubuh kita,
sehingga kulit kita dapat terasa mendingin.
Berbagai peralatan ilmiah yang sangat peka dan
sensitif telah diciptakan untuk mengetahui perubahan suhu. Walaupun demikian,
dalam kondisi tertentu tangan berserta saraf-saraf di dalamnya tetap menjadi
alat yang berguna untuk mendeteksi perubahan suhu. Salah satu alat yang sering
digunakan untuk mendeteksi perubahan suhu adalah thermometer.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar