Lebih Dekat Ke Matahari, Tapi Lebih Sejuk

shares |

Mengapa puncak gunung, bahkan di daerah tropis, bisa berselimut salju sepanjang tahun?

Tentu saja karena hawa di sana selalu lebih dingin.

Tetapi, mengapa hawa di pegunungan senantiasa lebih dingin daripada hawa di daerah pantai? Apalagi, bukankah yang cenderung naik adalah udara panas? jadi, tidakkah seharusnya hawa di atas sana lebih panas? jelas sekali, udara panas di kawasan Tanzania yang dilewati garis katulistiwa berlimpah ruah, tetapi kilimanjaro, dengan puncaknya yang menjulang sampai 5895 meter di atas permukaan laut selalu diselimuti salju.


Urusannya bermula dari matahari. Lagipula apa sih yang tidak demikian? Dengan energi nuklir sebagai satu-satunya kekecualian, matahari adalah sumber semua panas dan semua bentuk energi lain di bumi.

Sewaktu sang surya memancarkan cahayanya ke bumi, cahaya itu menembus atmosfer yang sangat transparan. Kita dapat mengambil kesimpulan demikian karena kenyataannya kita dapat melihat matahari. Tidak banyak yang dialami cahaya itu sampai ketika ia menyentuh permukaan planet ini. Selanjutnya, bermacam-macam permukaan-lautan, hutan, gurun, atap kendaraan, kepala manusia-menyerap cahaya matahari dan menjadi hangat (bahkan ada pula yang sampai hangus). Ini menjadikan seluruh permukaan bumi sebuah radiator panas raksasa yang menghangatkan segala sesuatu di dekatnya-termasuk udara yang tepat di atasnya. (Radiator adalah sesuatu yang memancarkan panas melalui radiasi)

Sekarang masuk akal bila semakin dekat ke permukaan bumi makin banyak panas yang kita peroleh, sama seperti kita berdiri di dekat penghangat ruangan. Maka udara yang paling dekat dengaan permukaan bumi mengalami penghangatan yang paling banyak, dan makin tinggi kita menjahuinya, makin dingin udara yang kita rasakan. Pada ketinggian lebih dari sekitar 3000 meter, udara begitu dingin sehingga semua uap air berada dalam bentuk salju dan tidak akan pernah mencair.

Bagaimana tepatnya permukaan bumi, yang telah dihangatkan matahari, memindahkan panasnya ke udara di atasnya? Sebagian besar melalui radiasi-cara yang sama ketika radiator menghangatkan kita. Akan tetapi radiasi bukan satu-satunya cara yang dapat ditempuh panas untuk pindah dari sebuah benda hangat ke benda lebih sejuk. Panas juga dapt pindah melalui konveksi dan konduksi. Mari kita bahas sebentar ketiga mekanisme ini.

Konduksi: ketika kita memegang panci penggorengan yang panas (JANGAN DICOBA, BERBAHAYA), panas pindak ke tangan kita melalui konduksi. Energi panas di konduksikan atau dirambatkan melalui kontak langsung antar molekul. Molekul-molekul panci yang panas berbenturan dengan molekul kulit yang  dan bersamaan dengan itu menyalurkan energi panas secara langsung. Begitu kita berseru: "Aduh!" lalu melepaskan genggaman, kontak antar molekul langsung tadi langsung terputus. (Sesungguhnya, seruan "Aduh!" tidak banyak manfaatnya.) Yang jelas, panas sudah terlanjur pindah ke kulit kita dan meneruskan tugas perusakannya, dan sangat boleh jadi kkulit di bagian yang berbenturan langsung dengan molekul-molekul pamci akan melepuh.

(Tip: Panas akan tetap tingggal dikulit, terus menimbulkan rasa sakit jauh lebih lama dari yang kita duga. Karena daging adalah penghantar panas yang buruk. Untuk luka bakar kecil, pindahkan panas itu selekas mungkin dengan menggelontornya di bawah keran air dingin.)

Konveksi: Ketika kita membuka oven sebentar untuk mengintip ayam di dalamnya, semburan udara panas langsung menghantam wajah, udaralah yang menghantarkan panas kepada anda. Itulah konveksi: panas yang dibawa fluida bergerak, entah udara atau air, Dalam kasus ini, panas pindah dengan mendompleng udara. Ketika udara panas naik, panas bergerak ke atas melalui konveksi. Maka yang disebut oven konveksi adalah oven biasa dengan kipas-kipas didalamnya yang berfingsi mengedarkan udara panas sehingga proses memasak manjadi lebih cepat dan lebih merata.

Radiasi: Apabila kita berkunjung ke bengkel pandai besi, perhatikan bahwa kita dapat merasakan panas tungku yang merah membara kendati kita berdiri cukup jauh dari tungku itu. Kita tidak menyentuh benda panas apapun, jadi penyebabnya bukan konduksi. Tetapi di situpun tidak ada udara yang bergerak, maka penyebabnya bukan konveksi. Panas tersebut mencapai kita melalui radiasi: radiasi infra merah.

Infra merah termasuk radiasi elektromagnetik, seperti cahaya tampak tetapi ia mempunyai panjang gelombang lebih panjang daripada yang dapat dilihat manusia. Yang unik, panjang gelombangnya sedemikian hingga hampir semua zat dapat menyerapnya, " menelan' energi-nya dan menjadi hangat karenanya. radiasi infra merah bukan panas itu sendiri sebagaimana banyak dikatakan disejumlah buku; saya menyebtnya panas dalam perjalanan (beat in transit). Radiasi itu dipancarkan benda-benda panas dan menempuh perjalanan melaluli ruang pada kecepatan cahaya, tetapi tidak berubah menjadi panas sampai radiasi itu mencapai sesuatu dan diserap. Hanya benda penyerapnya yang dapat menjadi panas, karena panas adalah gerak molekul-molekul, dan hanya benda atau zat-bukan radiasi-mempunyai molekul.


Kalo Einstein Lagi Cukuran Ngobrolin Apa Ya?
Robert L. wolke
Pengarang Einstein Aja Gak tau

Related Posts