Termos: tiga jalan panas melarikan diri dan cara menutup ketiganya

Dinding ganda, ruang hampa, dan lapisan mengilap masing-masing menghadang satu cara kabur.

Teh yang dituang pagi hari masih mengepul saat dibuka di kantor siang hari. Es yang dimasukkan sebelum berangkat masih berbentuk saat sampai di tempat piknik. Termos melakukan keduanya dengan benda yang sama, tanpa listrik, tanpa mesin. Caranya adalah dengan memahami bahwa panas hanya punya tiga jalan untuk berpindah, lalu menutup ketiganya satu per satu.

Jalan pertama: merambat lewat benda

Baca juga: Panci presto: menaikkan titik didih air supaya daging cepat empuk

Panas berpindah lewat sentuhan langsung. Sendok logam yang dicelup ke sup menjadi panas sampai ke gagangnya karena getaran molekul di ujung yang panas diteruskan ke molekul tetangganya. Ini disebut konduksi, dan ia membutuhkan bahan sebagai jembatan. Termos memutus jembatan itu dengan membuat dua dinding, satu di dalam dan satu di luar, yang hampir tidak saling menyentuh kecuali di bagian leher yang sempit. Di antara keduanya tidak ada bahan yang bisa dilalui panas.

Jalan kedua: ikut terbawa udara

Udara dan air yang hangat mengembang, menjadi lebih ringan, lalu naik dan digantikan oleh yang lebih dingin. Arus ini, konveksi, adalah cara panci memanaskan seluruh isinya dan cara udara panas di dekat lampu naik ke langit-langit. Seandainya ruang antara dua dinding termos berisi udara, udara itu akan terus berputar membawa panas dari dinding dalam ke dinding luar. Karena itu ruang antar dinding dibuat hampa: udaranya disedot keluar saat pembuatan. Tanpa udara, tidak ada yang bisa mengalir.

Jalan ketiga: dipancarkan sebagai cahaya

Jalan terakhir tidak butuh benda maupun udara. Setiap benda yang hangat memancarkan panas dalam bentuk gelombang, sama seperti matahari menghangatkan wajah kita menembus ruang kosong. Benda panas di dalam termos juga memancar, dan ruang hampa tidak menghalanginya. Jawabannya adalah cermin: dinding bagian dalam dilapisi bahan mengilap seperti perak atau diberi permukaan baja yang dipoles, sehingga pancaran panas dipantulkan kembali ke isi termos, dan pancaran dari luar dipantulkan keluar.

Ketiga lapisan pertahanan itu tidak sempurna. Leher termos tetap menjadi jembatan kecil, tutupnya menjadi titik lemah, dan sedikit udara yang tersisa di ruang hampa tetap mengalirkan panas. Karena itu teh di termos perlahan tetap mendingin, hanya jauh lebih lambat daripada di gelas terbuka.

Bagian yang paling elegan: termos tidak tahu apakah isinya panas atau dingin. Ia hanya menghalangi panas lewat, ke arah mana pun. Tabung yang sama yang menjaga teh tetap hangat di pagi berkabut adalah tabung yang menjaga es tetap beku di siang kemarau, dan fisikanya tidak berubah sedikit pun.