Eksperimen Perpindahan Panas dan Energi

Energi diklasifikasikan menjadi dua kategori utama: potensial dan kinetik. Energi potensial adalah energi yang terkandung dalam suatu benda dan ditemukan dalam berbagai bentuk, seperti kimia, termal, dan listrik. Energi kinetik adalah energi yang terdapat pada suatu benda yang bergerak. Proses di mana satu bentuk energi diubah menjadi bentuk lain disebut konversi energi. Perpindahan energi ini dapat ditunjukkan dalam berbagai eksperimen.

Tempatkan sendok logam ke dalam air panas dan biarkan selama satu menit. Sentuh ujung sendok yang tidak terendam air. Ulangi ini dengan sendok yang terbuat dari bahan yang berbeda, seperti plastik, aluminium, besi tahan karat dan kayu. Tentukan bahan mana yang tumbuh paling panas di dalam air. Konduksi adalah transfer energi panas, atau panas, antara zat karena perbedaan suhu mereka. Energi panas ditransfer dari daerah yang suhunya lebih tinggi ke suhu yang lebih rendah. Logam adalah konduktor yang lebih baik daripada plastik, jadi ketika Anda memasukkan sendok ke dalam air panas, suhu air yang tinggi dengan mudah dipindahkan ke sendok logam yang suhunya lebih rendah.

Perpindahan panas dapat menyebabkan zat dingin terasa lebih dingin. Tempatkan es krim ke dalam dua mangkuk. Cicipi es krim di mangkuk pertama. Perhatikan betapa dingin rasanya di mulut Anda. Tuang susu di atas es krim di mangkuk kedua dan cicipi. Terasa lebih dingin karena perpindahan panas. Es krim terasa dingin karena memiliki panas yang lebih sedikit daripada mulut Anda. Semakin cepat panas menjauh dari bagian dalam mulut Anda ke dalam es krim, semakin dingin es krim yang terasa. Es krim memiliki gelembung yang bertindak sebagai isolasi. Susu tidak memiliki gelembung-gelembung ini, sehingga membuat konduktor, atau jalur yang lebih baik, agar panas dapat melewatinya. Lapisan susu pada mangkuk es krim kedua membawa panas dari mulut Anda ke es krim lebih cepat daripada es krim saja, menghasilkan sensasi yang lebih dingin.

Sebarkan enam sen pada permukaan datar untuk mewakili atom atau molekul dalam suatu zat. Tempatkan satu sen enam inci dari yang lain. Tembak sen ini dengan jari Anda ke arah koin lainnya. Satu sen mewakili atom atau molekul yang mengandung lebih banyak energi kinetik daripada sen lainnya. Perubahan sen saat dipukul menunjukkan transfer energi dari koin yang bergerak ke grup. Menembak koin menyebabkannya bergerak. Ini mengenai koin stasioner, mentransfer energinya ke mereka, dan mereka juga bergerak. Transfer ini juga menyebabkan sen yang Anda tembak berhenti.

Mendemonstrasikan penyerapan panas dalam percobaan menggunakan energi matahari. Tempatkan es batu di atas enam lembar kertas dengan warna berbeda. Gunakan hitam dan putih dan kemudian empat warna lain, seperti biru, merah, kuning dan hijau. Tempatkan kartu di luar di bawah sinar matahari dan amati mana yang meleleh pertama dan terakhir. Kubus di atas kertas hitam akan meleleh paling cepat karena hitam menyerap lebih banyak cahaya daripada warna lainnya. Kubus di atas kertas putih akan meleleh paling lambat karena putih memantulkan cahaya daripada menyerapnya. Ketika sinar matahari diserap, energi matahari diubah menjadi panas, yang melelehkan es batu.