Bagaimana suhu air ketika sudah dicampur antara air hangat dan es batu

KOMPAS.com - Perpindahan panas adalah hal yang selalu terjadi jika terdapat benda dengan suhu yang berbeda. Secara alami benda dengan suhu yang berbeda akan menyeimbangkan diri sehingga suhunya menjadi sama rata. Inilah mengapa dibutuhkan lemari es ataupun pendingin untuk menjaga es tetap dingin.

Perpindahan panas dapat terjadi secara konduksi, konveksi, dan radiasi. Untuk lebih mengetahui tentang konveksi, yuk kita lakukan percobaan sederhana ini.

Tuanglah segelas air panas ke dalam gelas, dan ambil satu buah es batu dari dalam lemari es. Masukkan es batu tersebut ke dalam gelas berisiair panas tersebut. Amati apa yang terjadi!

• Bagaimana bentuk es batu setelah dimasukkan ke dalam air panas?

Es batu meleleh sehingga ukurannya semakin mengecil dan kemudian hilang di dalam air. Hal ini dikarenakan es batu memiliki suhu di bawah nol derajat, sedangkan air panas memiliki suhu pasti diatas 0 derajat hingga 100 derajat.

Baca juga: Mengapa Es Batu Tidak Tenggelam?

• Bagaimana Proses Perpindahan Panasnya?

Perbedaan panas inilah yang membuat terjadinya perpindahan panas secara konveksi. Panas mengalir dari air panas dan masuk ke dalam permukaan es sehingga mengubah fasanya dari padat menjadi cair. Saat memasukkan es ke dalam air, es akan mengapung dipermukaan air dan sebagian besarnya tenggelam dalam air panas.

Dilansir dari ThoughtCo., es yang bersentuhan dengan air panas akan lebih cepat meleleh dibandingkan dengan bagian atas es batu yang bersentuhan dengan udara. Hal ini karena suhu air panas lebih tinggi dibandingkan dengan suhu udara.

Zat perantara dalam peristiwa perpindahan panas antara es dan air panas adalah partikel air dari kedua benda tersebut sehingga tergolong sebagai konveksi. Dilansir dari Physics Stack Exchange, partikel air di permukaan es memindahkan panas ke es dan menjadi lebih dingin dari suhu awalnya.

Partikel yang telah dingin tersebut akan turun ke bagian bawah gelas dan partikel yang lainnya akan menyentuh permukaan es juga memindahkan panasnya. Secara terus-menerus partikel air akan bergerak ke atas dan ke bawah, bergantian memindahkan panasnya ke permukaan es batu. Hal ini akan terjadi hingga suhu es dan air menjadi seimbang yang ditandai dengan mencairnya seluruh es menajdi air.

Ketika es sudah mencair sepenuhnya, partikel air panas dan es batu telah bersatu membuat air panas menjadi lebih dingin dari suhu sebelumnya dan volume airpun bertambah. Pada saat inilah perpindahan panas secara konveksi berhenti.