© Pexels.com/Gu Ko
DREAM.CO.ID - Siang hari terasa terik. Anda baru saja membeli sekaleng minuman yang masih bersuhu ruang dan ingin segera menikmatinya dalam kondisi dingin. Di depan Anda tersedia dua pilihan: menimbun kaleng dengan es batu atau memasukkannya ke dalam wadah berisi es dan air. Sekilas, tumpukan es batu tampak lebih masuk akal karena suhunya sangat rendah. Namun, jika tujuannya mendinginkan minuman secepat mungkin, campuran es dan air justru lebih efektif.
Hal ini terdengar aneh karena es dan air dalam campuran tersebut sama-sama dapat berada di sekitar 0 derajat Celsius. Jadi, persoalannya bukan sekadar mana yang lebih dingin. Kuncinya terletak pada bagaimana panas dari minuman berpindah menuju lingkungan di sekitarnya. ScienceABC menjelaskan bahwa air es dapat mendinginkan kaleng lebih cepat karena air membasahi hampir seluruh permukaan kaleng, mengurangi celah udara, dan membantu membawa panas melalui pergerakan air.
Minuman Tidak " Menerima Dingin"
Dalam fisika, sebenarnya tidak ada sesuatu yang disebut " dingin" yang mengalir masuk ke dalam minuman. Yang terjadi adalah panas berpindah dari benda yang lebih hangat menuju lingkungan yang lebih dingin. Karena itu, minuman menjadi dingin ketika panas di dalamnya semakin banyak keluar.
Perpindahan panas dapat berlangsung melalui konduksi dan konveksi, sementara radiasi dalam situasi seperti ini relatif kecil pengaruhnya. Konduksi terjadi ketika panas berpindah melalui kontak langsung, sedangkan konveksi melibatkan pergerakan fluida seperti air. Di sinilah air es memiliki keunggulan.
Es Batu Tidak Selalu Menyentuh Kaleng
Es batu yang ditempelkan pada kaleng sebenarnya hanya bersentuhan dengan sebagian kecil permukaannya. Bentuk kubus yang kaku bertemu dengan permukaan kaleng yang melengkung sehingga terbentuk banyak celah mikroskopis. Celah tersebut dipenuhi udara.
Masalahnya, udara merupakan penghantar panas yang buruk. Konduktivitas termalnya sekitar 0,024 watt per meter per derajat Celsius, sedangkan air sekitar 0,6 dan es sekitar 1,6 watt per meter per derajat Celsius pada kondisi yang relevan. Artinya, panas jauh lebih sulit melewati udara dibandingkan air atau es.
Ketika air dituangkan bersama es, air mengisi celah tersebut dan membasahi hampir seluruh permukaan kaleng. Kontak antara kaleng dan media pendingin pun menjadi jauh lebih luas. Panas tidak lagi harus melewati lapisan udara sebelum mencapai air dan es.
Air Juga Membawa Panas Menjauh
Keuntungan air tidak berhenti pada kontak yang lebih luas. Air juga bergerak. Air yang bersentuhan dengan kaleng akan menerima panas sehingga menjadi lebih hangat. Air yang lebih hangat kemudian bergerak dan digantikan oleh air yang lebih dingin. Air dingin kembali mengambil panas dari kaleng, lalu bergerak menjauh. Siklus ini menghasilkan konveksi yang membantu mempercepat perpindahan panas.
Pada tumpukan es batu kering, pergerakan seperti ini jauh lebih terbatas. Sebagian panas harus melewati udara atau lapisan tipis air lelehan sebelum mencapai es.
Es yang Mencair Justru Membantu
Ada alasan lain mengapa campuran es dan air efektif. Es yang mencair mampu menyerap energi panas dalam jumlah besar tanpa langsung menaikkan suhunya.
Untuk mencairkan satu gram es pada 0 derajat Celsius menjadi air pada suhu yang sama dibutuhkan sekitar 334 joule. Sebagai perbandingan, menaikkan suhu satu gram air sebesar 1 derajat Celsius membutuhkan sekitar 4,18 joule. Artinya, proses mencairkan es menyerap energi yang sangat besar.
Karena itu, es yang mencair bukan tanda pendinginan gagal. Sebaliknya, proses tersebut merupakan salah satu mekanisme penting yang membantu mengambil panas dari minuman.
Mengapa Garam Bisa Membuatnya Lebih Dingin?
Jika ingin mempercepat pendinginan, es dapat dicampurkan dengan garam. Garam menurunkan titik beku air sehingga campuran es dan air garam dapat mencapai suhu di bawah 0 derajat Celsius. NOAA menjelaskan bahwa larutan garam dalam kondisi tertentu dapat memiliki titik beku hingga sekitar -21,1 derajat Celsius.
Suhu yang lebih rendah menciptakan perbedaan suhu lebih besar antara kaleng dan lingkungan sekitarnya. Akibatnya, panas dari minuman dapat berpindah lebih cepat.
Jadi, Mana yang Paling Cepat?
Jika dibandingkan dalam kondisi yang sebanding, campuran es dan air lebih efektif daripada tumpukan es batu kering. Air dapat menyentuh lebih banyak permukaan kaleng, mengurangi penghalang berupa udara, sekaligus membawa panas melalui konveksi. Es yang mencair kemudian menyerap energi panas dalam jumlah besar.
Jika ditambahkan garam, pendinginan dapat berlangsung lebih cepat lagi karena suhu campuran bisa turun di bawah titik beku normal air. Jadi, lain kali ingin mendinginkan minuman dengan cepat, jangan hanya memenuhi wadah dengan es batu. Tambahkan air hingga permukaan kaleng terendam. Jika membutuhkan pendinginan yang lebih ekstrem, campuran es dan garam bisa menjadi pilihan.
Advertisement

Anak Laki-Laki dan Perempuan Harus Diasuh Berbeda? Ini Penjelasan Psikologi Anak

Kulit Kering dan Gatal atau Eksim? Kenali Perbedaannya Sebelum Memilih Pelembap

Penelitian Ungkap Mengapa Otak dengan ADHD Mungkin Lebih Kreatif?

Abu Vulkanik Letusan Anak Krakatau Sampai Jakarta, Bandara Soekarno Hatta Ditutup Sementara

Es Batu atau Air Es, Mana yang Lebih Cepat Mendinginkan Minuman? Jawabannya Ternyata Mengejutkan

Ceramide, Filaggrin, dan Niacinamide untuk Kulit Sensitif: Apa Fungsinya?

Skin Barrier Rusak pada Kulit Eksim: Tanda, Penyebab, dan Cara Merawatnya