Energi panas
Energi Panas ada di mana-mana, tetapi tidak mudah untuk memanfaatkannya. Padahal, energi panas sudah ada di semua benda yang ada di bumi. Energi panas hanyalah energi yang dihasilkan dari gerakan partikel kecil yang dikenal sebagai atom, molekul, ion atau mikro-organisme dalam zat gas, cairan dan bahkan bahan padat. Energi panas hanya dapat berpindah dari satu zat ke zat lain secara konduksi. Perpindahan panas terjadi seketika dalam banyak kasus.
Energi panas tidak dapat dipindahkan dari benda yang lebih hangat ke benda yang lebih dingin. Ini dikenal sebagai radiasi. Jumlah radiasi yang dibutuhkan untuk mengubah suhu medium tergantung pada komposisi dan kepadatan bahan. Konsep energi panas telah ada sejak lama. Energi panas tidak dapat diubah menjadi energi panas, tetapi dapat diubah kembali menjadi energi panas jika perubahan medium diperlambat.
Salah satu cara untuk mentransfer energi panas adalah melalui konveksi. Konveksi adalah ketika cairan dipanaskan dan ditarik ke atas atau didorong ke bawah oleh cairan lain. Ada berbagai jenis konveksi seperti aksial, kapiler dan horizontal. Setiap aliran yang memiliki salah satu karakteristik ini adalah konveksi dan ditransfer menjadi energi panas.
Cara kedua untuk mentransfer energi panas adalah melalui konduksi. Ini adalah proses yang terjadi pada suhu yang lebih rendah dan tidak mudah dideteksi seperti radiasi. Misalnya, molekul udara dipanaskan dan kemudian didinginkan kembali dengan konduksi. Proses serupa dapat terjadi di bawah permukaan bumi oleh arus konvektif. Saat arus air dingin atau hangat, suhu bisa berubah secara tiba-tiba.
Akhirnya, ada partikel kuantum. Partikel seperti elektron dan proton berada dalam apa yang kita sebut keadaan mikro, atau titik energi kecil. Mereka dapat bergerak dengan cepat, tetapi karena ukurannya yang kecil, mereka hanya dapat diamati dengan mikroskop. Energi yang mereka pancarkan disebut getaran mikro. Jumlah energi panas terkecil dapat berasal dari partikel-partikel kecil ini.
Cara ketiga mentransfer energi panas berasal dari panas radiasi. Panas radiasi adalah energi panas yang dipancarkan dari benda secara langsung tanpa melalui medium. Udara hangat dapat memancarkan energi panas seperti halnya air panas. Ketika benda-benda yang memancarkan panas berada di dekat sumber yang hangat, mereka memancarkan panas lebih intens. Benda yang lebih jauh dari sumber panas tidak memancarkan panas sama sekali.
Metode perpindahan panas keempat adalah radiasi. Ini mungkin metode yang paling umum dikenal untuk mentransfer energi panas ke benda lain. Radiasi sebenarnya adalah bentuk radiasi elektromagnetik. Elektron atau partikel lain di udara atau ruang angkasa dapat menciptakan radiasi. Hal ini membuat objek yang lebih dekat dengan radiasi yang memancarkan panas daripada yang lebih jauh.
Jika Anda pernah dekat dengan radiator, Anda pasti pernah merasakan udara hangat yang keluar dari radiator yang panas. Hal yang sama terjadi di dalam rumah Anda karena panas terpancar dari benda-benda yang lebih dekat ke radiator. Semakin besar jumlah energi panas yang ditransfer, semakin besar panasnya.
Radiasi memiliki proses perpindahan panas yang sama dengan radiasi inframerah. Namun, energi panas tidak ditransfer secara linier. Meskipun radiasi adalah bentuk radiasi elektromagnetik, jumlah panas yang ditransfer bervariasi sesuai dengan frekuensi gelombang. Beberapa gelombang jauh lebih cepat daripada yang lain, yang berarti mereka mentransfer lebih banyak panas ke lokasi yang lebih dingin daripada lokasi yang panas.
Panas juga dapat ditransfer oleh radiasi elektromagnetik dalam bentuk radiasi inframerah. Hal ini terjadi karena molekul memiliki suhu yang berbeda. Agar panas dapat diserap, molekul harus berada dalam kisaran suhu yang sama.
Ada berbagai jenis gelombang yang mentransfer panas. Gelombang radio digunakan untuk mentransmisikan suara dan cahaya. Gelombang mikro digunakan untuk mentransfer panas. Bahkan cahaya dapat digunakan untuk mentransfer panas. Ketika dua benda bersentuhan satu sama lain, mereka akan mempertahankan sejumlah panas radiasi tertentu yang dilepaskan ketika suhunya sama.
Konsep perpindahan panas kinetik cukup sederhana. Panas dianggap sebagai bentuk energi internal. Itu dapat dikonversi dari satu bentuk ke bentuk lain tergantung pada bagaimana itu ditransfer. Dengan menggunakan laser atau sinar inframerah, para ahli telah mampu merancang perangkat yang mampu memanaskan benda tanpa meningkatkan suhunya ke titik di mana ia mencapai titik didih.