14. Termos air didesain untuk mempertahankan cairan panas tetap panas dan cairan dingin tetap dingin dengan meminimalkan perpindahan kalor antara cairan dan lingkungan sekitarnya. Jelaskan desain termos yang memenuhi pernyataan tersebut. 

Pernahkah kamu berpikir bagaimana desain termos sehingga dapat mempertahankan air panas tetap panas? Termos di desain sedemikian rupa untuk mencegah terjadinya perpindahan kalor. Yuk kita bahas konsep perpindahan kalor dan bagian-bagian termos.

Identifikasi Konsep

Kalor merupakan energi yang dapat berpindah dari suhu tinggi ke suhu rendah. Perpindahan kalor dapat terjadi melalui 3 cara, yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi.

Konduksi adalah perpindahan kalor melalui getaran dan tumbukan atom yang berdekatan dan tidak diikuti perpindahan zat perantara. Konveksi adalah perpindahan kalor oleh fluida (zat cair dan gas) yang diikuti perpindahan zat perantara. Sedangkan radiasi adalah perpindahan kalor melalui gelombang elektromagnetik tanpa membutuhkan zat perantara.

Setiap benda dapat menyerap dan memancarkan radiasi kalor. Benda-benda gelap dan kusam memiliki kemampuan untuk menyerap dan memancarkan radiasi kalor dengan baik. Sedangkan benda berwarna putih, mengkilap, dan licin memiliki kemampuan menyerap dan memancarkan radiasi kalor yang buruk tetapi dapat memantulkan kalor dengan baik.

Sifat-sifat benda ini yang dimanfaatkan dalam pembuatan termos. Termos dirancang sedemikian rupa sehingga perpindahan panas secara konduksi, konveksi dan radiasi antara isi termos dan sekitarnya dikurangi seminimal mungkin. Bagian-bagian termos secara umum meliputi:
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-77/ChapId-645/LessonId-1549/ModuleId-2/QuestionCode-21HXGOOPYDY/temoss.jpg" />
(Sumber: chegg.com)

1. Tutup sumbat termos, terbuat dari bahan isolator (biasanya gabus) yang berfungsi untuk mencegah terjadinya perpindahan kalor secara konduksi

2. Dinding kaca, berfungsi mencegah perpindahan kalor secara konduksi karena kaca merupakan bahan konduktor yang buruk.

3. Lapisan perak mengilap, berfungsi mencegah perpindahan kalor secara radiasi karena merupakan penyerap dan pemancar kalor yang buruk tetapi pemantul kalor yang baik

4. Vakum (ruang hampa udara), berfungsi agar tidak terjadi perpindahan kalor secara konduksi dan konveksi karena tidak ada medium untuk memindahkan kalor

5. Karet penahan, berfungsi untuk menjaga posisi botol secara vertikal.

Nah itu tadi bagaimana desain termos sehingga dapat mempertahankan air panas tetap panas atau air dingin tetap dingin.


Pembahasan Identifikasi Masalah dan Solusi

Termos di desain dengan menggunakan bahan-bahan yang dapat mencegah terjadinya perpindahan kalor, baik secara konduksi, konveksi, dan radiasi. Bagian termos antara lain: tutup termos yang terbuat dari isolator, dinding kaca dengan lapisan perak mengkilap di bagian dalam dan luar, ruang vakum, dan karet penahan. 