Siapa yang tidak mengenal hukum kekekalan energi? Bahwa energi tidak bisa diciptakan atau dimusnahkan adalah suatu pelajaran yang sering diungkapkan terutama sejak bangku sekolah. Energi hanya bisa dipindahkan atau diubah dalam bentuk energi lain, namun tahukah kita bahwa proses perubahan bentuk energi itu bisa dipercepat atau diperlambat? Bagaimana caranya? Mungkin kisah sederhana berikut ini bisa memberikan sedikit gambaran.
Satu waktu ibu menghidangkan semangkuk sup panas dan sepotong ayam goreng sebagai menu makan malam di tengah derasnya hujan di luar. Sup bukanlah masakan yang menjadi kesukaan dan tentunya seribu alasan langsung muncul di dalam kepala dengan satu tujuan, bagaimana mencari cara sehingga sup tersebut tidak masuk ke perut. Namun berterusterang pada ibu bahwa membenci sup panas tidak akan membuat Ibu bergeming karena jika berkata “Ibu aku tidak suka sup panas, aku akan makan ayam gorengnya saja”. Dan sudah barang tentu Ibu akan segera membalas “Ibu sudah seharian memasak sup ini untukmu, tahukah kamu bahwa diluar sana banyak anak-anak harus bekerja keras hanya demi mendapat sepiring nasi? Seharusnya kamu banyak bersyukur karena bisa mendapat makanan tanpa harus bersusah payah, cepat habiskan sup-mu”. Jujur saja sebagai anak kecil seribu alasan begitu mudah dibuat demi menghindari acara makan malam.
“Ibu, sup ini terlalu panas. Apakah ibu mau melihat lidahku terbakar dengan memakan sup ini?”.
“Tiuplah permukaan sup itusupayapanasnya sup segera berkurang” balas Ibu.
Tetapi dasar anak bandel, tetap saja berusaha mencari cara supaya sup tidak menjadi menu makan malam itu, “ Ibu, apa mungkin meniup sup membuat panasnya hilang?”
Bila seorang yang tidak sabaran tentu akan langsung membentak “Sudah,tidak perlu banyak alasan, makan sup itu atau tidak ada makanan lagi untukmu”.
Syukurlah, ibu bukanlah seorang yang mudah meledak emosi. Dengan tersenyum simpul beliau bercerita “Tahukah kamu, dengan cara meniup bagian permukaan sup maka uap panas yang menutupi bagian permukaan tersebut akan bergerak dan membuat molekul air berupa uap panas tersebut berpindah ke tempat lain. Hal ini pula yang menyebabkan molekul air panas di dalam sup juga berubah menjadi uap yang mengalir ke permukaan sup untuk menggantikan uap panas yang hilang akibat tiupanmu tadi”.
Ibu lalu melanjutkan ceritanya, “ Perubahan air panas dalam sup menjadi uap membutuhkan energi yang biasa disebut kehilangan panas atau perubahan panas latent. Darimanakah kira-kira datangnya perubahan panas tersebut?”.
Sambil tersenyum penuh kemenangan kujawab “Tentu dari udara sekitar mangkuk dan tiupanku”.
Ibu membalas senyuman dengan tertawa kecil, “Perubahan panas itu tidak datang darimanapun melainkan sup itu sendiri”.
“Bagaimana bisa? Bukankah udara sekitar juga membuat panas berkurang?”.
“Memang udara sekitar membuat panas di sekitar sup berkurang ditambah tiupanmu namun hilangnya panas dari sup itu sendiri yang membuat sup menjadi dingin. Energi yang dibutuhkan untuk menguapkan air panas dalam sup lebih banyak berkurang saat terjadi perubahan air panas menjadi uap. Uap yang hilang akibat tiupanmu memaksa air panas dalam sup mengganti uap tersebut dan proses penguapan itu membutuhkan banyak energi. Jadi sup itu akan dingin dengan sendirinya karena panas yang hilang”.
“Lalu untuk apa aku harus meniup sup tersebut jika sup akan dingin dengan sendirinya?”.
“Tiupanmu pada sup disebut sebagai kurir atau pembawa panas, dengan tiupanmu hilangnya panas dari sup akan lebih cepat dibandingkan membiarkan sup itu dingin dengan sendirinya”.
“Jadi ibu jika sup itu menjadi lebih cepat dingin karena tiupanku tentu rasanya makin menjadi kurang enak, oleh karena itu sup tidak harus dimakan”.
Sambil berdiri kemudian berlalu ibu berkata “Kau boleh tidak memakan sup itu tapi bila sup itu bisa kembali menjadi hangat tanpa harus dipanaskan dengan api atau alat pemanas apapun”.
Begitulah proses hilangnya panas dalam suatu sistem, prinsip pertukaran panas dengan menggunakan kurir atau pembawa panas banyak diaplikasikan dalam dunia industri terutama industri yang membutuhkan proses pemanasan seperti penyulingan minyak, pabrik pupuk, pabrik polimer, pembangkit listrik, dll. Udara bisa digunakan sebagai pembawa panas namun steam atau uap air sering menjadi pilihan utama karena memiliki beberapa kelebihan diantaranya murah dan mudah mengembun untuk diolah menjadi uap lagi dalam sistem pemanas seperti boiler.
Mungkin hingga kini saya masih kurang menyukai sup namun peristiwa malam itu akan tetap mengingatkan prinsip kekekalan energi yang diajarkan oleh ibu melalui semangkok sup panas.
