Kebanyakan orang menggunakan kata panas untuk menggambarkan sesuatu yang terasa hangat, namun dalam sains, khususnya persamaan termodinamika, panas didefinisikan sebagai aliran energi antara dua sistem melalui energi kinetik . Ini dapat berupa transfer energi dari benda hangat ke benda yang lebih dingin. Sederhananya, energi panas, juga disebut energi panas atau hanya panas, dipindahkan dari satu tempat ke tempat lain oleh partikel yang saling memantul. Semua materi mengandung energi panas, dan semakin banyak energi panas yang ada, semakin panas suatu benda atau area.
panas versus suhu
Perbedaan antara panas dan suhu tidak kentara tetapi sangat penting. Panas mengacu pada transfer energi antara sistem (atau benda), sedangkan suhu ditentukan oleh energi yang terkandung dalam sistem tunggal (atau benda). Dengan kata lain, panas adalah energi, sedangkan suhu adalah ukuran energi. Penambahan kalor akan menaikkan suhu suatu benda sedangkan penghilangan kalor akan menurunkan suhu, sehingga perubahan suhu adalah akibat adanya kalor atau sebaliknya kekurangan kalor.
Anda dapat mengukur suhu suatu ruangan dengan menempatkan termometer di dalam ruangan dan mengukur suhu udara sekitar. Anda dapat menambahkan panas ke ruangan dengan menyalakan pemanas ruangan. Saat panas ditambahkan ke ruangan, suhunya meningkat.
Partikel memiliki lebih banyak energi pada suhu yang lebih tinggi, dan karena energi ini ditransfer dari satu sistem ke sistem lainnya, partikel yang bergerak cepat akan bertabrakan dengan partikel yang bergerak lebih lambat. Saat bertabrakan, partikel yang lebih cepat akan mentransfer sebagian energinya ke partikel yang lebih lambat, dan proses akan berlanjut sampai semua partikel beroperasi pada kecepatan yang sama. Ini disebut kesetimbangan termal.
Satuan Panas
Satuan SI untuk panas adalah bentuk energi yang disebut joule (J). Panas juga sering diukur dalam satuan kalori (kal), yang didefinisikan sebagai “jumlah panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu satu gram air dari 14,5 derajat Celcius menjadi 15,5 derajat Celcius . ” Panas juga terkadang diukur dalam “British Thermal Units” atau Btu’s.
Menandatangani konvensi untuk transfer energi panas
Dalam persamaan fisika, besarnya kalor yang dipindahkan biasanya dilambangkan dengan simbol Q. Perpindahan kalor dapat dilambangkan dengan bilangan positif atau negatif. Kalor yang dilepaskan ke lingkungan ditulis sebagai besaran negatif (Q < 0). Ketika panas diserap dari lingkungan, itu ditulis sebagai nilai positif (Q > 0).
Cara perpindahan panas
Ada tiga cara dasar untuk mentransfer panas: konveksi, konduksi, dan radiasi. Banyak rumah dipanaskan oleh proses konveksi, yang mentransfer energi panas melalui gas atau cairan. Di rumah, saat udara menghangat, partikel memperoleh energi panas yang memungkinkannya bergerak lebih cepat, menghangatkan partikel yang lebih dingin. Karena udara hangat kurang padat daripada udara dingin, udara akan naik. Saat udara yang lebih dingin turun, udara dapat ditarik ke dalam sistem pemanas kita, sekali lagi memungkinkan partikel yang bergerak lebih cepat untuk menghangatkan udara. Ini dianggap sebagai aliran udara melingkar dan disebut arus konveksi. Arus ini bersirkulasi dan memanaskan rumah kita.
Proses konduksi adalah perpindahan energi panas dari satu benda padat ke benda padat lainnya, pada dasarnya dua benda saling bersentuhan. Kita bisa melihat contoh ini bisa kita lihat saat kita memasak di atas kompor. Saat kita meletakkan panci dingin di atas kompor panas, energi panas dipindahkan dari kompor ke panci, yang pada gilirannya memanas.
Radiasi adalah proses di mana panas bergerak melalui tempat-tempat di mana tidak ada molekul, dan sebenarnya merupakan bentuk energi elektromagnetik. Apa pun yang panasnya dapat dirasakan tanpa hubungan langsung memancarkan energi. Anda dapat melihat ini dalam hangatnya sinar matahari, rasa hangat yang datang dari api unggun beberapa kaki jauhnya, dan bahkan dalam kenyataan bahwa ruangan yang ramai secara alami akan lebih hangat daripada ruangan kosong karena tubuh setiap orang memancarkan panas.
