Dinamika termal, juga disebut termodinamika, adalah proses bagaimana panas dipindahkan dari satu area ke area lain. Panas adalah suatu bentuk energi, yang berarti bahwa perpindahan panas sebenarnya adalah perpindahan energi. Untuk alasan ini, studi termodinamika sebenarnya adalah studi tentang bagaimana dan mengapa energi bergerak masuk dan keluar dari sistem. Ada berbagai eksperimen berbeda yang dapat efektif dalam menjelaskan termodinamika kepada anak-anak.
Menjelaskan Termodinamika
Sebelum melakukan eksperimen, anak-anak terlebih dahulu perlu memahami ketiga hukum termodinamika. Hukum pertama termodinamika menyatakan bahwa setiap perubahan energi internal suatu sistem sama dengan sistem dikurangi kerja yang dilakukan oleh sistem. Hukum kedua menyatakan bahwa panas tidak pernah dapat dipindahkan dari benda yang lebih dingin ke benda yang lebih hangat. Hukum ketiga termodinamika mengacu pada keadaan entropi, atau keacakan, di mana suatu sistem, ketika mendekati suhu nol mutlak, dipaksa untuk menarik energi dari sistem terdekat lainnya; namun, karena ia menarik energi dari sistem ini, ia tidak akan pernah mencapai nol mutlak, membuat hukum ketiga termodinamika menjadi mustahil secara fisik.
Es Krim Buatan Sendiri
Eksperimen yang menyenangkan dan lezat yang dapat dilakukan anak-anak adalah membuat es krim buatan sendiri, menggunakan resep yang dapat ditemukan di situs web Kelvin's Kids Club (zapatopi.net/kelvin/kidsclub). Dengan mengikuti resep tersebut, anak-anak akan melihat bagaimana energi panas dalam campuran es krim mengalir ke dalam larutan air garam, yang berada di suhu yang lebih dingin karena garam yang ditambahkan untuk menurunkan suhunya, sampai es krim dan air garamnya sama suhu. Panas dari benda yang lebih hangat dipindahkan ke benda yang lebih dingin sampai keduanya menjadi suhu yang sama, sehingga menunjukkan hukum kedua termodinamika.
Es Mendidih
Eksperimen ini melihat mengapa panci berisi air mendidih tiba-tiba berhenti mendidih ketika es batu ditempatkan di dalamnya. Panaskan panci berisi air di atas kompor sampai mendidih dengan stabil, lalu masukkan beberapa es batu ke dalam panci; air akan segera berhenti mendidih. Eksperimen ini juga membuktikan hukum kedua termodinamika, yang menunjukkan bahwa panas dari pembakar akan selalu mengalir ke benda terdingin di dalam panci, yang dalam hal ini adalah es. Oleh karena itu panas dari kompor berhenti membuat air mendidih karena malah bekerja membuat es padat mencair dan menjadi air.
"Ilmu Memasak"
Eksperimen yang lebih cocok untuk anak-anak yang melibatkan termodinamika dapat ditemukan dalam buku Peter Barnham "The Science of Cooking." Barnham, seorang profesor di University of Bristol, Inggris, menjelaskan bagaimana persiapan makanan dan memasak makanan melibatkan termodinamika. prinsip. Dalam buku itu, Barnham menyelidiki kimia makanan, membahas bagaimana ini berkontribusi pada rasa makanan tertentu. Barnham juga mengeksplorasi peran termodinamika dalam memasak, dengan sebagian besar bab menampilkan eksperimen berbasis makanan yang dapat dilakukan anak-anak.