Latest Post
Tampilkan postingan dengan label Teori. Tampilkan semua postingan
Tampilkan postingan dengan label Teori. Tampilkan semua postingan
Apakah itu Tenaga Surya (Solar Sel)
Written By ThoLe on Selasa, 09 Oktober 2012 | 16.12
Sebuah contoh sederhana dari kekuatan matahari dapat dilihat dengan menggunakan kaca pembesar untuk memfokuskan sinar matahari pada selembar kertas. Tak lama kertas menyatu ke dalam api.
Ini adalah salah satu cara menggunakan energi matahari, tetapi api yang berbahaya dan sulit untuk mengontrol. Sebuah cara yang jauh lebih aman dan praktis untuk memanfaatkan energi matahari adalah dengan menggunakan kekuatan matahari untuk memanaskan air.
Sebuah kaca pembesar dapat digunakan untuk memanaskan sejumlah kecil air. Sepotong pendek tabung tembaga disegel di satu ujung dan diisi dengan air. Sebuah kaca pembesar yang kemudian digunakan untuk memanaskan pipa. Menggunakan lebih dari satu kaca pembesar akan meningkatkan suhu lebih cepat. Setelah waktu yang relatif singkat suhu air meningkat. Melanjutkan untuk memanaskan air akan menyebabkan uap air muncul di bagian atas tabung. Secara teori, dengan cukup kesabaran, gelas pembesar beberapa dan matahari panas cahaya yang sangat cukup kuat harus dihasilkan untuk merebus air, memproduksi uap. Ini adalah salah satu cara memanfaatkan tenaga surya.
Panel surya modern adalah kombinasi dari kacamata pembesar dan pipa diisi cairan. Panel surya yang terlihat berlawanan memiliki kaca depan yang khusus dibuat untuk memfokuskan kekuatan matahari pada pipa belakangnya. Pipa-pipa membawa cairan khusus yang memanas dengan cepat. Mereka dicat hitam untuk menyerap panas dari matahari. Permukaan reflektif perak di balik pipa mencerminkan kembali cahaya matahari, semakin memanaskan pipa dan cairan yang dikandungnya. Permukaan reflektif juga melindungi sesuatu di belakang panel surya (seperti atap).
Panas yang dihasilkan dalam pipa kemudian digunakan untuk memanaskan tangki air. Hal ini menghemat menggunakan listrik atau gas untuk memanaskan tangki air.
Sumber : technologystudent
Limbah Gasifikasi
Fakta:
- Semua bahan karbon seperti plastik, ban, poliuretan, CFC, bahan biogenik, kertas, selulosa adalah energi pembawa dengan nilai kalori yang lebih tinggi daripada bahan bakar fosil
- Ban dan plastik akun fraksi selama lebih dari 65% dari total sampah daur ulang
- Fraksi plastik yang dihasilkan dari proses daur ulang WEEE adalah dari kualitas rendah karena kontaminasi mereka dengan sisipan logam dari proses shredding dan campuran berbagai jenis plastik. Hal ini membuat nilai pasar dan berbagai aplikasi untuk jenis bahan yang sangat rendah.
- Seperti semua operator karbon, organik dan non-organik cocok untuk gasifikasi
- Gasifikasi adalah proses manufaktur terbukti yang mengubah karbon yang mengandung bahan baku seperti batu bara, petcocke, biomassa, limbah padat lainnya menjadi GAS SINTESIS dalam reaktor bertekanan. Gas ini dapat digunakan untuk menghasilkan tenaga listrik, hidrogen, uap, panas, bahan bakar dan bahan kimia.
- Gasifikasi adalah kurang polusi sebagai : Proses ini berlangsung di bawah tekanan dan tidak ada gas beracun yang dipancarkan ke atmosfer sehingga
- Bertentangan dengan insinerasi, di mana belerang yang dihasilkan dari proses tersebut diubah menjadi gas SOx berbahaya, yang dilepaskan ke atmosfer, selama proses gasifikasi hanya bubuk belerang yang dihasilkan. Bubuk ini dapat dengan mudah dikumpulkan dan dijual dengan harga pasar ke industri kimia
- Tidak seperti insinerasi, tidak ada logam berat berbahaya yang dihasilkan selama proses gasifikasi
- Gasifikasi tanaman sekitar 50% lebih murah daripada tanaman insinerasi dan memiliki periode penyusutan lebih pendek
- Kebutuhan energi proses secara signifikan lebih rendah
- Kerusakan agunan ada melalui polusi yang dihasilkan (polusi dan penyusutan dari harga properti di sekitar tanaman yang menyertainya)
Fischer Tropsch
Fischer Tropsch Sintesis
WasteSyn namun telah mengembangkan katalis eksklusif dengan mana semua bahan baku yang mengandung karbon dapat dikonversi menjadi Synfuels dan SYNCHEMICALS. Dengan proses kami produk tersebut dapat diproduksi dengan seperti selektivitas, bahwa ada proses pemurnian tambahan yang diperlukan, sehingga menghemat energi dan biaya.
- Fischer Tropsch adalah proses manufaktur terbukti dikembangkan pada tahun 1920 di Jerman. Ini terjadi dalam reaktor bertekanan cukup pada suhu antara 150 ° C dan 300 ° C (302 ° F dan 572 ° F)
- Dengan Sintesis Fischer Tropsch syngas yang dihasilkan dari proses Gasifikasi Limbah dapat selektif dikonversi menjadi Synfuels (bensin, solar, minyak tanah, metana, dll) serta CHEMICALS seperti ethylene (untuk produksi polyethylene), propylene (untuk produksi polypropylene, dan lain-lain
- Sejauh Fischer Tropsch Sintesis telah terutama digunakan untuk menghasilkan Synfuels dan bahan kimia dari batubara., Metana dan biomassa
- Limbah Gasifikasi ditambah dengan Sintesis Fischer Tropsch adalah proses hanya dengan keseimbangan energi positif secara keseluruhan. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa Sintesis Fischer Tropsch yang sangat eksotermik, menghasilkan begitu banyak energi, yang tidak hanya kebutuhan energi dari proses gasifikasi limbah tertutup, tetapi juga surplus energi yang cukup tetap. Surplus ini dapat segera digunakan untuk pembangkit listrik atau pemanas
- The WasteSyn Fischer Tropsch Sintesis tidak hanya menawarkan fleksibilitas tak tertandingi dengan memungkinkan Anda untuk mengkonversi SYNGASES ke setiap SYNFUEL diinginkan atau SYNCHEMICAL, tetapi juga sangat hemat biaya bahwa harga yang dihasilkan dari mereka Synfuels dan SYNCHEMICALS sangat kompetitif (max misalnya. $ 0, 5 / l untuk diesel)
- Synfuels yang bebas sulfur, tidak berwarna dan memiliki bau tidak
- Synfuels memungkinkan penurunan yang signifikan dalam gas polusi diatur dan non-diatur seperti NOx, SOx, PM, VOC
- Synfuels dapat segera didistribusikan melalui infrastruktur SPBU yang ada dan dapat digunakan dalam pembakaran yang ada dan mesin jet tanpa konversi apapun.
- Synfuels membantu mengurangi gas rumah kaca, seperti Fischer Tropsch Diesel menghasilkan 5% lebih sedikit CO2 dan Fischer Tropsch Minyak Tanah 2,4% CO2 kurang dari fosil-bahan bakar.
Ubah Air Menjadi Es Dalam Waktu 1 Menit
Written By ThoLe on Rabu, 29 Juni 2011 | 20.32
Anda mampu membuat air di dalam botol dalam waktu singkat membeku menjadi es!!Persiapan:
1. Persiapkan Sodium Asetat, sering disebut Natrium Asetat (bisa dibeli di toko kimia, rumus kimianya : NaC2H3O2), air, dan panci.
2. Rebus air sampai hampir mendidih, tambahkan sodium asetat, aduk hingga larut.
3. Jika sudah larut, masukkan air ke dalam gelas. Pastikan endapan Sodium Asetat tersaring dengan sempurna.
4. Masukkan gelas berisi larutan tersebut ke dalam kulkas (bukan di dalam freezer)
Prosedur :
1. Saat akan melakukan performance, tuang larutan tersebut ke dalam botol/ gelas.
2. Sentuhlah permukaan larutan tersebut dengan tangan anda/ tangan sukarelawan selama beberapa saat (kurang lebih satu menit, tergantung perbandingan antara sodium asetat dan air). Dalam sekejap, air tersebut akan membeku menjadi es.
Penjelasan Ilmiah Secara Singkat dan Sederhana :
1. Reaksi proses Hidrasi (penambahan air) yang terjadi pada Sodium Asetat adalah reaksi eksotermis, artinya reaksi yang membebaskan kalor dari sistem (larutan) ke lingkungan. Inilah yang menyebabkan es yang terbentuk agak terasa hangat walaupun larutan baru saja didinginkan di lemari es.
2. Bentuk padat sodium asetat “menyerap” tiga molekul air sehingga membentuk senyawa baru bernama Sodium Asetat Trihidrat.
Berikut rumus kimianya :
NaC2H3O2 (s) + 3H2O (l) —> NaC2H3O2-3 H2O (s) + panas
Trik ini sekali lagi membuktikan bahwa magic adalah sesuatu yang sangat ilmiah dan masuk akal; sangat jauh dari unsur gaib, klenik, apalagi bantuan jin dan setan. Sebuah pertunjukan magic yang baik hanya akan bisa dicapai jika kita mampu mengoptimalisasi kekuatan pikiran kita, dan memadukannya dengan daya kreativitas yang tinggi.
sumber dari mana-mana
Membuat Biodiesel dari Minyak Jelantah
Written By ThoLe on Senin, 29 November 2010 | 16.06
Rumus kimia trigliserida adalah CH2COOR-CHCOOR’-CH2COOR”, dimana R, R’, dan R” masing-masing adalah sebuah rantai alkil yang panjang. Ketiga asam lemak RCOOH, R’COOH dan R”COOH bisa jadi semuanya sama, semuanya berbeda ataupun hanya dua diantaranya sama.
Pada prinsipnya, pembuatan biodiesel didasarkan kepada proses transesterifikasi trigliserida menjadi metil ester (biodiesel). Dalam reaksinya terjadi penggantian gugus alkohol dari ester dengan alkohol lain. Pada umumnya, alkohol yang digunakan dalam proses transesterifikasi adalah metanol. Selain itu, untuk mempercepat terjadinya reaksi, digunakan pula katalis NaOH. Pada proses transesterifikasi ini dihasilkan juga gliserol yang menjadi produk samping dalam pembuatan biodiesel ini.
Secara umum proses transesterifikasi trigliserida dengan metanol untuk menghasilkan metil ester (biodiesel) digambarkan sebagai berikut:
Selain proses transesterifikasi, pembuatan biodiesel dari minyak jelantah ini juga melewati beberapa tahap lain yang dijelaskan sebagai berikut:
Faktor utama yang mempengaruhi rendemen metil ester yang dihasilkan pada reaksi transesterifikasi adalah rasio molar antara trigliserida dan alkohol, jenis katalis yang digunakan, suhu reaksi, waktu reaksi, kandungan air, dan kandungan asam lemak bebas. Besarnya kandungan asam lemak yang terkandung dalam trigliserida bergantung pada penggunaan minyak jelantah dalam penggorengan. Penggunaan minyak jelantah bekas penggorengan bahan makanan yang mengandung banyak lemak atau protein akan meningkatkan kandungan asam lemak dalam trigliserida yang akan mempengaruhi reaksi.
Selain itu, suhu yang terlalu tinggi pada saat proses transesterifikasi bisa menyebabkan minyak berbusa karena terjadi reaksi penyabunan yang disebabkan oleh NaOH yang bereaksi dengan minyak pada suhu tinggi. Umumnya suhu reaksi ideal pada transesterifikasi ini antara 50o-60oC. Selain itu, proses pemurnian dan penyaringan juga bisa mengurangi jumlah metil ester yang dihasilkan. Proses bleaching yang terlalu lama bisa menyebabkan minyak dan air teremulsi dan sulit dipisahkan karena antara asam lemak, minyak, dan air akan saling terikat.
Pada proses akhir (purifikasi) dimana metil ester dipanaskan, akan terjadi penguapan air dan sisa metanol yang tidak ikut bereaksi. Metanol dan air ini perlu dihilangkan untuk mencegah kerusakan mesin ketika proses pembakaran biodiesel dalam mesin. Metil ester yang baik memiliki pH netral (6-8). pH yang terlalu asam atau basa bisa menyebabkan kerusakan pada tangki bahan bakar apabila biodiesel ini digunakan sebagai bahan bakar mesin diesel.
sumber : disini
Pembuatan Essence n-Etil Asetat
Etil asetat adalah senyawa organik dengan rumus CH3CH2OC(O)CH3. Senyawa ini merupakan ester dari etanol dan asam asetat. Senyawa ini berwujud cairan tak berwarna, memiliki aroma khas. Senyawa ini sering disingkat EtOAc, dengan Et mewakili gugus etil dan Oac mewakili asetat. Etil asetat tidak beracun, tidak higroskopis, dan dalam skala besar digunakan sebagai pelarut polar menengah.
Etil Asetat dibuat melalui reaksi esterifikasi Fischer dari asam asetat dan etanol. Reaksi esterifikasi Fischer adalah reaksi pembentukan ester dengan cara merefluks sebuah asam karboksilat bersama sebuah alkohol dengan katalis asam. Asam yang digunakan sebagai katalis biasanya adalah asam sulfat.
Secara sederhana, reaksi pembentukan etil asetat digambarkan sebagai berikut:
H3C-COOH + HO-CH2-CH3 <==> H3C-COO-CH2-CH3 + H2O
Diagram Proses pembuatan n-Etil Asetat
Proses pembuatan n-Etil Asetat merupakan reaksi reversibel dan menghasilkan suatu kesetimbangan kimia. Karena itu, rasio hasil reaksinya akan menjadi rendah jika air yang terbentuk tidak dipisahkan. Karena reaksinya banyak menggunakan asam maka dalam prosesnya perlu dilakukan penghilangan asam dengan menambahkan Natrium karbonat dan kalsium klorida. Selain itu penambahan kedua zat tersebut berfungsi untuk menghilangkan kadar air dalam n-Etil Asetat. Etil asetat murni memiliki densitas 0.897 gram/cm3 dan titik didih 77.1oC. Karena memiliki titik didih yang rendah, maka n-Etil Asetat mudah menguap.
sumber : disini
sumber : disini
transfer panas dan memasak
Written By ThoLe on Sabtu, 28 Agustus 2010 | 02.43
Memiliki pemahaman dasar tentang apa yang terjadi di dapur tidak hanya membantu Anda menghindari bencana tetapi juga membantu dalam membuat keputusan yang tepat saat pertama kali Anda mencoba resep atau sayap itu. Memahami cara mentransfer panas mempengaruhi memasak Anda merupakan langkah pertama dalam mewujudkan mengapa kita akan memilih memasak tertentu melaksanakan atau metode pemanasan tertentu (uap vs baking, goreng vs mendidih) untuk satu piring tetapi tidak lain. Pada artikel ini, Burr Zimmerman menggambarkan bagaimana perpindahan panas bekerja yang berhubungan dengan memasak.
Bayangkan Anda berada di tepi sungai. It's raining, keras, sehingga Anda dan beberapa pekerja lainnya sudah mulai membangun dinding pasir tas. Kamu masing-masing memiliki sekop, pasir, dan tas. The keras Anda bekerja, semakin cepat Anda dapat membangun dinding. Orang-orang yang Anda miliki, semakin cepat Anda dapat membangun dinding. Dengan cara, membangun dinding karung pasir dapat menggambarkan bagaimana panas bergerak ke dalam makanan, yang disebut perpindahan panas. Kami akan kembali ke contoh ini dinding karung pasir saat.
Dasar-dasar dari Panas
Memasak, akhirnya, adalah tentang panas, bagaimana panas memasuki makanan dan apa yang terjadi pada makanan ketika masuk. Artikel ini berfokus pada perpindahan panas dalam memasak, atau seberapa panas diterapkan dan masuk makanan. Aku tidak akan menghabiskan banyak waktu pada reaksi kimia yang terjadi dalam makanan selama memasak.
Dalam memasak, biasanya ada elemen pemanas (seperti api), transfer panas medium (udara minyak, air,, panci, dll), dan makanan itu sendiri. Bergerak panas dari elemen melalui media ke dalam makanan. 'Suhu' dan 'panas' seringkali digunakan secara bergantian, tetapi mereka tidak sama! Suhu merupakan pendorong untuk transfer panas. Seperti gravitasi massa bergerak, suhu memindahkan panas. Panas bergerak dari bahan panas ke bahan dingin (perbedaan suhu menyebabkan panas bergerak).
Suhu tindakan, berbicara kasar, berapa banyak molekul suatu materi yang bergetar. Temperatur adalah milik bahan independen berapa banyak material yang ada.
Panas, atau energi panas, adalah ukuran dari jumlah energi yang terkandung dalam bahan (ini adalah sedikit disederhanakan - ada banyak langkah-langkah yang berbeda dan bentuk-bentuk energi). Panas tergantung pada seberapa banyak bahan yang Anda miliki: jika Anda dua kali lipat jumlah material, dua kali lipat panas.
Ketika Anda 'sesuatu panas', itu berarti Anda mentransfer energi ke dalamnya, atau menambah energi panas untuk itu. Ketika Anda meningkatkan energi panas suatu materi, sering peningkatan suhu (tetapi tidak selalu!). Contohnya adalah air mendidih. Ketika Anda menambahkan panas terhadap air, peningkatan suhu ... sampai Anda mencapai titik didih. Kemudian, ketika Anda menambahkan panas, suhu tetap konstan sampai air benar-benar direbus off.
Dalam memasak, ada tiga cara umum yang panas dapat dipindahkan dari satu bahan yang lain. Kebanyakan insinyur telah mengambil kursus dalam perpindahan panas dan telah mendengar dari tiga besar: 'konduksi', 'konveksi', dan 'radiasi'. Semua memainkan tiga peran dalam memasak, tapi tergantung pada metode memasak, hanya satu atau dua mungkin penting. Sebelum melihat bagaimana mereka berlaku untuk memasak, biarkan aku sebentar mendefinisikan setiap:
Konduksi - ini adalah perpindahan panas akibat kontak molekul. energi panas, yang dapat dianggap sebagai getaran molekul di tempat, yang sudah ditransfer langsung dari satu bahan ke lain berhubungan dengan itu. Jika Anda menyentuh panci panas, tangan Anda menjadi panas juga (jangan lakukan itu!). Sebuah bentuk gradien suhu dari panas ke dingin - semakin besar perbedaan suhu, semakin cepat konduksi. Jenis bahan materi juga - beberapa bahan (misalnya logam) melakukan panas lebih baik dari yang lain (misalnya udara).
Konveksi - ini adalah perpindahan panas karena gerakan massal molekul. Molekul bergerak - berubah tempat, tidak hanya bergetar di tempat - dan mengambil panas mereka dengan mereka. Ketika memanaskan panci air, sebelum mendidih, konduksi akan membuat air semakin dekat sumber panas akan lebih hangat daripada air jauh. Ketika kamu mengaduk panci, molekul panas menjauh dari sumber pemanas, mengambil panas mereka dengan mereka, dan diganti dengan yang lebih dingin.
Radiasi - ini adalah perpindahan panas akibat gelombang energi yang dipancarkan oleh objek lain. Energi dalam bentuk radiasi elektromagnetik (seperti dibedakan dari 'radiasi nuklir', yang sangat berbeda) diserap oleh makanan. Dua jenis yang paling umum energi radiasi dalam memasak adalah gelombang inframerah ('gelombang panas') dan gelombang mikro. Berbeda konduksi dan konveksi, radiasi tidak memerlukan media yang akan antara panas dan sumber makanan (dalam kenyataannya, media hanya mendapat di jalan). Energi yang secara harfiah 'tersenyum' langsung ke dalam makanan.
Saya juga ingin mendefinisikan beberapa istilah lain yang penting untuk memahami perpindahan panas.
Konduktivitas termal - ini menjelaskan bagaimana material mudah akan memberikan atau mengambil panas melalui konduksi. Suatu bahan dengan konduktivitas termal tinggi akan mentransfer panas dengan cepat, sementara bahan konduktivitas yang rendah akan mentransfer panas lebih lambat. Hati-hati - panas bergerak cepat tidak selalu berarti perubahan suhu yang cepat.
Kapasitas Panas - aspek penting lainnya yang bergerak panas adalah berapa banyak suhu suatu perubahan materi saat Anda memindahkan sejumlah panas ke dalamnya. kapasitas panas mengacu pada seberapa cepat perubahan suhu suatu benda dengan penambahan panas. Ketika Anda menambahkan panas ke bahan dengan kapasitas panas yang tinggi, maka akan meningkatkan suhu lebih lambat dari pada material dengan kapasitas panas lebih rendah.
Absorbansi - Cara yang material menyerap radiasi disebut absorbansi yang (lebih khusus, fraksi radiasi pada panjang gelombang tertentu yang diserap). Absorbansi di sini adalah istilah khusus yang terkait dengan radiasi, dan tidak harus bingung dengan 'penyerapan'. Agar makanan untuk menyerap panas dari radiasi, itu harus mampu menyerap radiasi. Bahan menyerap berbagai jenis radiasi yang berbeda. Misalnya air tidak menyerap cahaya kuat, tapi itu tidak mudah menyerap radiasi gelombang mikro.
Jadi bersenjata dengan beberapa definisi, mari kita memeriksa kembali dinding karung pasir. analogi ini sedikit longgar, jadi beruang dengan saya.
Jika jumlah panas yang ditransfer adalah seperti jumlah dinding dibangun, maka kapasitas panas dan konduktivitas termal dapat dianggap berhubungan dengan daya tahan dan tingkat kerja, masing-masing pekerja. Bahan kapasitas panas yang tinggi dapat terus memberikan panas tanpa kehilangan (banyak) suhu - yang seperti seorang pekerja yang bisa tetap bekerja tanpa lelah. Sebuah transfer panas bahan konduktif sangat cepat, seperti seorang pekerja yang dapat mengisi kantong dengan sangat cepat - walaupun itu tidak berarti ia dapat melakukannya untuk waktu yang lama.
Suhu adalah seperti ketinggian atau jangkauan pekerja dinding - dengan perpindahan panas, sekali dua objek temperatur yang sama, mereka tidak lagi perpindahan panas. Demikian pula, sebagai dinding semakin tinggi, menjadi sulit untuk menambahkan tas untuk itu. Akhirnya dinding akan cukup tinggi bahwa para pekerja tidak dapat mencapai cukup tinggi untuk menambahkan kantong lagi. Jika makanan adalah seragam yang sama dengan suhu lingkungannya, tidak akan terjadi perpindahan panas (meskipun reaksi kimia masih akan terjadi, jadi 'memasak' masih dapat terjadi.
KonduksiMelanjutkan contoh dinding karung pasir, pertimbangkan konduksi panas. Konduksi adalah seperti peletakan langsung tas di dinding oleh pekerja. Kapasitas Panas adalah seperti daya tahan setiap pekerja - pekerja daya tahan tinggi bisa tetap bekerja tanpa memperlambat upaya atau mencapai batas daya tahan, dan bahan panas tinggi kapasitas dapat memberikan banyak panas tanpa mengubah suhu sebanyak. Konduktivitas termal seperti kecepatan pekerja dalam mengisi dan meletakkan tas. Bahan dengan tas tinggi konduktivitas termal bergerak cepat. Namun, bahan yang sangat panas konduktif tetapi kapasitas rendah tidak membuat untuk perpindahan panas yang baik (bayangkan aluminium foil). Seperti seorang pekerja yang bekerja cepat, tapi ban cepat, aluminium foil memanaskan dan mendinginkan dengan cepat, sehingga transfer panas juga berakhir dengan cepat.
Mari kita bandingkan sifat media memasak umum: udara, uap, air cair, minyak sayur, baja, dan aluminium.
Table 1: Thermal Properties of Common Cooking Media
All values approximate; many are functions of temperature
* Ingat, kapasitas panas terdaftar dalam hal massa, bukan volume. Butuh sekitar 1000 kali volume gas (tergantung suhu) memiliki massa yang sama dengan air atau minyak.
** Tinggi suhu mungkin dengan kompor tekanan
Sebagai samping, panas juga melakukan dalam makanan. Potongan steak panggang terbuka merupakan ilustrasi besar konduksi dalam makanan. di luar itu hangus dan yummy. di dalam yang dingin, merah (dan yummy, jika Anda seperti tenderloin langka yang baik seperti yang saya lakukan!). Dengan konduksi, sebuah bentuk gradien suhu dari luar panas ke bagian dalam dingin. Warna daging, transisi dari coklat sampai merah muda untuk menunjukkan merah gradien suhu!
Konduksi juga menjelaskan fenomena "pembawa", atau bagaimana temperatur internal makanan terus naik setelah Anda keluarkan dari panas (misalnya panggang dari oven). Ketika makanan di luar sangat panas dan dalam jauh lebih dingin, bahkan setelah Anda menghapus dari sumber panas, panas di luar panas makanan akan terus transfer ke interior dingin. Bagian luar panas panas steak transfer ke pusat dingin bahkan setelah Anda keluarkan dari panggangan, sebuah termometer di tengah akan mendaftarkan kenaikan suhu.
Konveksi
Melanjutkan contoh kita membangun dinding karung pasir, sekarang pertimbangkan konveksi. Konveksi adalah seperti bergerak di pekerja segar di dinding dan memberikan pekerja lelah istirahat. Ingatlah konveksi yang pergerakan panas karena gerakan massal suatu medium. Dalam hal perpindahan panas, makanan umumnya sistem tertutup; memasak medium (udara, air, minyak) transfer panas ke makanan oleh konduksi, tetapi tidak sendiri pindah ke makanan yang sangat banyak. Kadang-kadang media mendapat dalam (hal yang baik dalam pasta, buruk di goreng), tetapi tidak cukup untuk membuat perbedaan besar dalam transfer panas. Jadi, dalam memasak, tugas konveksi adalah tidak untuk memanaskan makanan secara langsung, tapi untuk memastikan bahwa pemanasan (konduksi) terjadi efisien.
Ingat bahwa perbedaan suhu menyebabkan perpindahan panas dan perbedaan suhu lebih besar berarti perpindahan panas lebih. Jadi cara yang dapat memberikan kontribusi konveksi perpindahan panas adalah dengan bergerak media memasak sekitar, menggantikan media dingin (di samping makanan, di mana ia telah mengalihkan panas untuk makanan sudah) dengan media panas, dan panas dingin bertukar untuk selanjutnya ke elemen pemanas. Pindah material, mengambil panas dengan itu, transfer panas yang lebih dalam daripada yang menengah konduksi saja. Dan, karena suhu rata-rata media dekat dengan makanan tetap tinggi, lebih banyak terjadi perpindahan panas ke dalam makanan, dan memasak makanan cepat. Semakin besar jarak dari elemen pemanas untuk makanan, konveksi hal-hal yang lebih. Di goreng atau baking, konveksi membuat perbedaan besar. Dalam menumis, mana jarak dari wajan panas ke dalam makanan kecil, konveksi jauh kurang penting (dan konveksi diabaikan dalam bahan padat anyway).
Radiasi
Terakhir, pertimbangkan radiasi. perpindahan panas radiasi adalah seperti memiliki kelompok kedua pekerja dipisahkan dari dinding terengah-engah karung pasir di atasnya. Beberapa tas tidak membuat dan terpental atau melewati dinding. It's pretty sulit untuk memiliki tanah mereka di dinding, terutama jika dinding tersebut tinggi atau jauh. Dalam kehidupan nyata, perpindahan panas radiasi melibatkan sumber radiasi elektromagnetik yang balok energi untuk makanan. Partikel-partikel radiasi (ya, mereka berperilaku seperti partikel dalam hal ini) kadang-kadang diserap oleh makanan. Setiap makanan - setiap bagian dari makanan yang sebenarnya - memiliki cara khas sendiri dari berinteraksi dengan radiasi, yang dikenal sebagai absorbansi nya. Ketika makanan menyerap radiasi, energi radiasi partikel diubah menjadi panas. Makanan juga dapat mencerminkan radiasi, atau hanya membiarkannya lewat. Aku tidak akan membahas penyerapan microwave di detail terlalu banyak, tapi membandingkan kontainer identik minyak dan air saat dipanaskan dalam microwave. Meski kapasitas panas air yang lebih baik daripada minyak, temperatur akan naik lebih cepat daripada minyak. Hal ini karena menyerap panas lebih dari radiasi gelombang mikro dari minyak tersebut.
Pertimbangan lain dalam pemanasan radiasi adalah medium memasak. memasak radiasi dilakukan hampir secara eksklusif di udara karena air, minyak, dan cairan lain dan menyerap radiasi sangat padat. Menggunakan karung pasir sebagai contoh, gelombang kedua pekerja jauh dari dinding membuang tas di dinding. Dengan udara, barisan pekerja di dekat dinding yang berjarak jauh, dan hampir semua tas menghantam dinding (mereka tidak dapat mendarat di dinding, tapi setidaknya mereka sampai di sana). Dengan air atau minyak, para pekerja di dinding dikemas jauh lebih padat. Alih-alih kantong mendarat di dinding, mereka memukul para pekerja. radiasi infra merah, panas bersinar Anda merasa dari panas bara, diserap kuat oleh makanan, tetapi tidak menembus makanan dalam. Ketika Anda memasak di bawah ayam ras pedaging yang, radiasi inframerah diserap oleh permukaan makanan, dan kemudian dilakukan ke dalam makanan. Sebaliknya, gelombang mikro dapat menembus lebih dalam makanan; interior makanan bisa dipanaskan secara langsung.
Radiasi ini juga nyaman dalam bahwa sebagian besar dapat dikontrol secara independen konduksi dan konveksi. Misalnya, Anda dapat mengubah pengaturan pada microwave Anda, pindah makanan jauh dari batubara, penutup makanan, dll Jadi radiasi adalah elemen ditambahkan, dikendalikan untuk memastikan Anda mendapatkan hasil yang Anda inginkan.
Satu catatan terakhir - Anda tidak perlu memiliki bahan merah menyala untuk radiasi terjadi. Semua hal - makanan, es, kau, anjing saya - inframerah memancarkan radiasi. deteksi inframerah adalah bagaimana beberapa kacamata night vision bekerja. Dalam oven Anda, radiasi juga penting. pemanasan Beberapa terjadi melalui konduksi dan konveksi dari udara panas, namun beberapa juga karena radiasi. Radiasi yang khususnya penting untuk browning makanan selama pemanggangan. Puting foil selama casserole Anda tidak hanya mencegah konveksi, tetapi juga radiasi.
Rekayasa Heat Transfer
Sekarang bahwa Anda memiliki pengetahuan, mari kita bandingkan ketergantungan metode memasak berbeda pada perpindahan panas.
Tabel 2: Cara memasak umum dan bagaimana mereka menyebabkan perpindahan panas
Tabel 3: Perbandingan Kualitatif suhu maksimum dan laju perpindahan panas dengan menggunakan berbagai metode memasak.
Semakin tinggi perpindahan panas, semakin rendah waktu memasak. Suhu udara hanya ilustrasi kualitatif - metode memasak paling span rentang temperatur yang luas.
* Suhu adalah properti dari materi, tidak radiasi, dan tidak berlaku secara langsung untuk mentransfer panas radiasi. Karena kita membahas temperatur yang berkaitan dengan perpindahan panas, gelombang mikro dan gelombang inframerah terdaftar suhu tinggi sebagai 'karena mereka dapat mentransfer panas ke dalam makanan bahkan sangat panas.
Jadi bagaimana hal ini berguna dalam memasak? Anda dapat menggunakan informasi ini untuk mencapai kematangan yang tepat yang Anda inginkan untuk makanan Anda bersama dengan jumlah yang tepat dari browning Anda inginkan.
Sebagai contoh, apakah Anda ingin steak langka dengan garis-garis char cantik? Crank sampai panas, masukkan steak langsung di atas bara, dan minyak grill grates. Radiasi langsung akan char di luar lebih cepat daripada di dalam bisa masak, meninggalkan dalam langka. Minyak pada tungku terbuka akan meningkatkan konduksi panas dari tungku terbuka untuk steak. Besi cor memiliki pori-pori dan kantong diisi dengan udara; panas akan melakukan melalui pori-pori diisi dengan minyak lebih cepat dibandingkan dengan udara. Jadi sekarang Anda juga bisa wow teman-teman Anda dengan garis-garis yang indah menjadi layu.
Contoh lain: kalkun goreng indah coklat keemasan. Apakah Anda ingin menunggu 4 jam untuk burung Anda? Deep goreng transfer panas jauh lebih cepat daripada baking, sehingga burung Anda akan dilakukan dalam waktu kurang dari satu jam. Dan, suhu moderat goreng (dibandingkan dengan pemanggangan), berarti ia akan tetap berwarna cokelat keemasan, tidak terbakar, di bagian luar.
Bagaimana dengan udang yang? Jika Anda ingin halus, manis, udang tender, tidak ada detakan sebuah merebus lambat (seperti mendidih, tetapi suhu yang lebih rendah). Temperatur rendah dan tinggi transfer rate (tingkat transfer yang tinggi berarti waktu memasak lebih cepat) hanya ingin kau inginkan. Sebaliknya, jika Anda ingin char shell sedikit di luar untuk mengembangkan berasap, rasa pedas, menggosok 'em dengan garam dan merica dan melempar' mereka di bawah ayam pedaging!
Untuk mencapai hasil yang Anda inginkan, Anda harus mempertimbangkan baik * suhu dan tingkat * transfer panas. Dari Lyonnaise kentang panggang tips asparagus, makanan Anda menuntut lengkap suhu dan tingkat perpindahan panas. Karena metode tidak dapat melakukan semuanya - dan karena tidak ada yang suka dibakar atau makanan kurang matang - hal ini membantu untuk mengetahui sedikit tentang masing-masing.
Kesimpulan
Bersenjata dengan beberapa pemahaman dasar memasak dan perpindahan panas, siapa pun dapat memilih metode memasak yang sempurna untuk hidangan yang mereka ingin membuat. Dengan memperhatikan suhu dan laju perpindahan panas, Anda dapat mencapai brownness tepat dan kematangan yang Anda inginkan!
Bayangkan Anda berada di tepi sungai. It's raining, keras, sehingga Anda dan beberapa pekerja lainnya sudah mulai membangun dinding pasir tas. Kamu masing-masing memiliki sekop, pasir, dan tas. The keras Anda bekerja, semakin cepat Anda dapat membangun dinding. Orang-orang yang Anda miliki, semakin cepat Anda dapat membangun dinding. Dengan cara, membangun dinding karung pasir dapat menggambarkan bagaimana panas bergerak ke dalam makanan, yang disebut perpindahan panas. Kami akan kembali ke contoh ini dinding karung pasir saat.
Dasar-dasar dari Panas
Memasak, akhirnya, adalah tentang panas, bagaimana panas memasuki makanan dan apa yang terjadi pada makanan ketika masuk. Artikel ini berfokus pada perpindahan panas dalam memasak, atau seberapa panas diterapkan dan masuk makanan. Aku tidak akan menghabiskan banyak waktu pada reaksi kimia yang terjadi dalam makanan selama memasak.
Dalam memasak, biasanya ada elemen pemanas (seperti api), transfer panas medium (udara minyak, air,, panci, dll), dan makanan itu sendiri. Bergerak panas dari elemen melalui media ke dalam makanan. 'Suhu' dan 'panas' seringkali digunakan secara bergantian, tetapi mereka tidak sama! Suhu merupakan pendorong untuk transfer panas. Seperti gravitasi massa bergerak, suhu memindahkan panas. Panas bergerak dari bahan panas ke bahan dingin (perbedaan suhu menyebabkan panas bergerak).
Suhu tindakan, berbicara kasar, berapa banyak molekul suatu materi yang bergetar. Temperatur adalah milik bahan independen berapa banyak material yang ada.
Panas, atau energi panas, adalah ukuran dari jumlah energi yang terkandung dalam bahan (ini adalah sedikit disederhanakan - ada banyak langkah-langkah yang berbeda dan bentuk-bentuk energi). Panas tergantung pada seberapa banyak bahan yang Anda miliki: jika Anda dua kali lipat jumlah material, dua kali lipat panas.
Ketika Anda 'sesuatu panas', itu berarti Anda mentransfer energi ke dalamnya, atau menambah energi panas untuk itu. Ketika Anda meningkatkan energi panas suatu materi, sering peningkatan suhu (tetapi tidak selalu!). Contohnya adalah air mendidih. Ketika Anda menambahkan panas terhadap air, peningkatan suhu ... sampai Anda mencapai titik didih. Kemudian, ketika Anda menambahkan panas, suhu tetap konstan sampai air benar-benar direbus off.
Dalam memasak, ada tiga cara umum yang panas dapat dipindahkan dari satu bahan yang lain. Kebanyakan insinyur telah mengambil kursus dalam perpindahan panas dan telah mendengar dari tiga besar: 'konduksi', 'konveksi', dan 'radiasi'. Semua memainkan tiga peran dalam memasak, tapi tergantung pada metode memasak, hanya satu atau dua mungkin penting. Sebelum melihat bagaimana mereka berlaku untuk memasak, biarkan aku sebentar mendefinisikan setiap:
Konduksi - ini adalah perpindahan panas akibat kontak molekul. energi panas, yang dapat dianggap sebagai getaran molekul di tempat, yang sudah ditransfer langsung dari satu bahan ke lain berhubungan dengan itu. Jika Anda menyentuh panci panas, tangan Anda menjadi panas juga (jangan lakukan itu!). Sebuah bentuk gradien suhu dari panas ke dingin - semakin besar perbedaan suhu, semakin cepat konduksi. Jenis bahan materi juga - beberapa bahan (misalnya logam) melakukan panas lebih baik dari yang lain (misalnya udara).
Konveksi - ini adalah perpindahan panas karena gerakan massal molekul. Molekul bergerak - berubah tempat, tidak hanya bergetar di tempat - dan mengambil panas mereka dengan mereka. Ketika memanaskan panci air, sebelum mendidih, konduksi akan membuat air semakin dekat sumber panas akan lebih hangat daripada air jauh. Ketika kamu mengaduk panci, molekul panas menjauh dari sumber pemanas, mengambil panas mereka dengan mereka, dan diganti dengan yang lebih dingin.
Radiasi - ini adalah perpindahan panas akibat gelombang energi yang dipancarkan oleh objek lain. Energi dalam bentuk radiasi elektromagnetik (seperti dibedakan dari 'radiasi nuklir', yang sangat berbeda) diserap oleh makanan. Dua jenis yang paling umum energi radiasi dalam memasak adalah gelombang inframerah ('gelombang panas') dan gelombang mikro. Berbeda konduksi dan konveksi, radiasi tidak memerlukan media yang akan antara panas dan sumber makanan (dalam kenyataannya, media hanya mendapat di jalan). Energi yang secara harfiah 'tersenyum' langsung ke dalam makanan.
Saya juga ingin mendefinisikan beberapa istilah lain yang penting untuk memahami perpindahan panas.
Konduktivitas termal - ini menjelaskan bagaimana material mudah akan memberikan atau mengambil panas melalui konduksi. Suatu bahan dengan konduktivitas termal tinggi akan mentransfer panas dengan cepat, sementara bahan konduktivitas yang rendah akan mentransfer panas lebih lambat. Hati-hati - panas bergerak cepat tidak selalu berarti perubahan suhu yang cepat.
Kapasitas Panas - aspek penting lainnya yang bergerak panas adalah berapa banyak suhu suatu perubahan materi saat Anda memindahkan sejumlah panas ke dalamnya. kapasitas panas mengacu pada seberapa cepat perubahan suhu suatu benda dengan penambahan panas. Ketika Anda menambahkan panas ke bahan dengan kapasitas panas yang tinggi, maka akan meningkatkan suhu lebih lambat dari pada material dengan kapasitas panas lebih rendah.
Absorbansi - Cara yang material menyerap radiasi disebut absorbansi yang (lebih khusus, fraksi radiasi pada panjang gelombang tertentu yang diserap). Absorbansi di sini adalah istilah khusus yang terkait dengan radiasi, dan tidak harus bingung dengan 'penyerapan'. Agar makanan untuk menyerap panas dari radiasi, itu harus mampu menyerap radiasi. Bahan menyerap berbagai jenis radiasi yang berbeda. Misalnya air tidak menyerap cahaya kuat, tapi itu tidak mudah menyerap radiasi gelombang mikro.
Jadi bersenjata dengan beberapa definisi, mari kita memeriksa kembali dinding karung pasir. analogi ini sedikit longgar, jadi beruang dengan saya.
Jika jumlah panas yang ditransfer adalah seperti jumlah dinding dibangun, maka kapasitas panas dan konduktivitas termal dapat dianggap berhubungan dengan daya tahan dan tingkat kerja, masing-masing pekerja. Bahan kapasitas panas yang tinggi dapat terus memberikan panas tanpa kehilangan (banyak) suhu - yang seperti seorang pekerja yang bisa tetap bekerja tanpa lelah. Sebuah transfer panas bahan konduktif sangat cepat, seperti seorang pekerja yang dapat mengisi kantong dengan sangat cepat - walaupun itu tidak berarti ia dapat melakukannya untuk waktu yang lama.
Suhu adalah seperti ketinggian atau jangkauan pekerja dinding - dengan perpindahan panas, sekali dua objek temperatur yang sama, mereka tidak lagi perpindahan panas. Demikian pula, sebagai dinding semakin tinggi, menjadi sulit untuk menambahkan tas untuk itu. Akhirnya dinding akan cukup tinggi bahwa para pekerja tidak dapat mencapai cukup tinggi untuk menambahkan kantong lagi. Jika makanan adalah seragam yang sama dengan suhu lingkungannya, tidak akan terjadi perpindahan panas (meskipun reaksi kimia masih akan terjadi, jadi 'memasak' masih dapat terjadi.
KonduksiMelanjutkan contoh dinding karung pasir, pertimbangkan konduksi panas. Konduksi adalah seperti peletakan langsung tas di dinding oleh pekerja. Kapasitas Panas adalah seperti daya tahan setiap pekerja - pekerja daya tahan tinggi bisa tetap bekerja tanpa memperlambat upaya atau mencapai batas daya tahan, dan bahan panas tinggi kapasitas dapat memberikan banyak panas tanpa mengubah suhu sebanyak. Konduktivitas termal seperti kecepatan pekerja dalam mengisi dan meletakkan tas. Bahan dengan tas tinggi konduktivitas termal bergerak cepat. Namun, bahan yang sangat panas konduktif tetapi kapasitas rendah tidak membuat untuk perpindahan panas yang baik (bayangkan aluminium foil). Seperti seorang pekerja yang bekerja cepat, tapi ban cepat, aluminium foil memanaskan dan mendinginkan dengan cepat, sehingga transfer panas juga berakhir dengan cepat.
Mari kita bandingkan sifat media memasak umum: udara, uap, air cair, minyak sayur, baja, dan aluminium.
Table 1: Thermal Properties of Common Cooking Media
All values approximate; many are functions of temperature
| MaterialType | Heat Capacity (J/g-K) | Thermal Conductivity (J/sec-m-K) | Effective Temp.Range (°F/°C) | And therefore, it's good for... (applications) |
|---|---|---|---|---|
| Air | 1* | 0.02 | Virtually no limit | High temp, radiative cooking, deep browning |
| Steam | 2* | 0.02 | 212°F / **100°C** | Gentle, low temp, "drier" than boiling |
| Water | 4.2 | 0.6 | 32-212°F / 0-100°C | Low temperature, faster than steam, add water to foods (e.g. pasta) |
| Cooking Oils | 2 | 0.2 | 40-450°F / 5-230°C | Moderate temperature, moderate browning |
| Aluminum | 0.9 | 250 | Melts at > 1100°F / 600°C | To distribute heat evenly across a surface, high and low heat |
* Ingat, kapasitas panas terdaftar dalam hal massa, bukan volume. Butuh sekitar 1000 kali volume gas (tergantung suhu) memiliki massa yang sama dengan air atau minyak.
** Tinggi suhu mungkin dengan kompor tekanan
Sebagai samping, panas juga melakukan dalam makanan. Potongan steak panggang terbuka merupakan ilustrasi besar konduksi dalam makanan. di luar itu hangus dan yummy. di dalam yang dingin, merah (dan yummy, jika Anda seperti tenderloin langka yang baik seperti yang saya lakukan!). Dengan konduksi, sebuah bentuk gradien suhu dari luar panas ke bagian dalam dingin. Warna daging, transisi dari coklat sampai merah muda untuk menunjukkan merah gradien suhu!
Konduksi juga menjelaskan fenomena "pembawa", atau bagaimana temperatur internal makanan terus naik setelah Anda keluarkan dari panas (misalnya panggang dari oven). Ketika makanan di luar sangat panas dan dalam jauh lebih dingin, bahkan setelah Anda menghapus dari sumber panas, panas di luar panas makanan akan terus transfer ke interior dingin. Bagian luar panas panas steak transfer ke pusat dingin bahkan setelah Anda keluarkan dari panggangan, sebuah termometer di tengah akan mendaftarkan kenaikan suhu.
Konveksi
Melanjutkan contoh kita membangun dinding karung pasir, sekarang pertimbangkan konveksi. Konveksi adalah seperti bergerak di pekerja segar di dinding dan memberikan pekerja lelah istirahat. Ingatlah konveksi yang pergerakan panas karena gerakan massal suatu medium. Dalam hal perpindahan panas, makanan umumnya sistem tertutup; memasak medium (udara, air, minyak) transfer panas ke makanan oleh konduksi, tetapi tidak sendiri pindah ke makanan yang sangat banyak. Kadang-kadang media mendapat dalam (hal yang baik dalam pasta, buruk di goreng), tetapi tidak cukup untuk membuat perbedaan besar dalam transfer panas. Jadi, dalam memasak, tugas konveksi adalah tidak untuk memanaskan makanan secara langsung, tapi untuk memastikan bahwa pemanasan (konduksi) terjadi efisien.
Ingat bahwa perbedaan suhu menyebabkan perpindahan panas dan perbedaan suhu lebih besar berarti perpindahan panas lebih. Jadi cara yang dapat memberikan kontribusi konveksi perpindahan panas adalah dengan bergerak media memasak sekitar, menggantikan media dingin (di samping makanan, di mana ia telah mengalihkan panas untuk makanan sudah) dengan media panas, dan panas dingin bertukar untuk selanjutnya ke elemen pemanas. Pindah material, mengambil panas dengan itu, transfer panas yang lebih dalam daripada yang menengah konduksi saja. Dan, karena suhu rata-rata media dekat dengan makanan tetap tinggi, lebih banyak terjadi perpindahan panas ke dalam makanan, dan memasak makanan cepat. Semakin besar jarak dari elemen pemanas untuk makanan, konveksi hal-hal yang lebih. Di goreng atau baking, konveksi membuat perbedaan besar. Dalam menumis, mana jarak dari wajan panas ke dalam makanan kecil, konveksi jauh kurang penting (dan konveksi diabaikan dalam bahan padat anyway).
Radiasi
Terakhir, pertimbangkan radiasi. perpindahan panas radiasi adalah seperti memiliki kelompok kedua pekerja dipisahkan dari dinding terengah-engah karung pasir di atasnya. Beberapa tas tidak membuat dan terpental atau melewati dinding. It's pretty sulit untuk memiliki tanah mereka di dinding, terutama jika dinding tersebut tinggi atau jauh. Dalam kehidupan nyata, perpindahan panas radiasi melibatkan sumber radiasi elektromagnetik yang balok energi untuk makanan. Partikel-partikel radiasi (ya, mereka berperilaku seperti partikel dalam hal ini) kadang-kadang diserap oleh makanan. Setiap makanan - setiap bagian dari makanan yang sebenarnya - memiliki cara khas sendiri dari berinteraksi dengan radiasi, yang dikenal sebagai absorbansi nya. Ketika makanan menyerap radiasi, energi radiasi partikel diubah menjadi panas. Makanan juga dapat mencerminkan radiasi, atau hanya membiarkannya lewat. Aku tidak akan membahas penyerapan microwave di detail terlalu banyak, tapi membandingkan kontainer identik minyak dan air saat dipanaskan dalam microwave. Meski kapasitas panas air yang lebih baik daripada minyak, temperatur akan naik lebih cepat daripada minyak. Hal ini karena menyerap panas lebih dari radiasi gelombang mikro dari minyak tersebut.
Pertimbangan lain dalam pemanasan radiasi adalah medium memasak. memasak radiasi dilakukan hampir secara eksklusif di udara karena air, minyak, dan cairan lain dan menyerap radiasi sangat padat. Menggunakan karung pasir sebagai contoh, gelombang kedua pekerja jauh dari dinding membuang tas di dinding. Dengan udara, barisan pekerja di dekat dinding yang berjarak jauh, dan hampir semua tas menghantam dinding (mereka tidak dapat mendarat di dinding, tapi setidaknya mereka sampai di sana). Dengan air atau minyak, para pekerja di dinding dikemas jauh lebih padat. Alih-alih kantong mendarat di dinding, mereka memukul para pekerja. radiasi infra merah, panas bersinar Anda merasa dari panas bara, diserap kuat oleh makanan, tetapi tidak menembus makanan dalam. Ketika Anda memasak di bawah ayam ras pedaging yang, radiasi inframerah diserap oleh permukaan makanan, dan kemudian dilakukan ke dalam makanan. Sebaliknya, gelombang mikro dapat menembus lebih dalam makanan; interior makanan bisa dipanaskan secara langsung.
Radiasi ini juga nyaman dalam bahwa sebagian besar dapat dikontrol secara independen konduksi dan konveksi. Misalnya, Anda dapat mengubah pengaturan pada microwave Anda, pindah makanan jauh dari batubara, penutup makanan, dll Jadi radiasi adalah elemen ditambahkan, dikendalikan untuk memastikan Anda mendapatkan hasil yang Anda inginkan.
Satu catatan terakhir - Anda tidak perlu memiliki bahan merah menyala untuk radiasi terjadi. Semua hal - makanan, es, kau, anjing saya - inframerah memancarkan radiasi. deteksi inframerah adalah bagaimana beberapa kacamata night vision bekerja. Dalam oven Anda, radiasi juga penting. pemanasan Beberapa terjadi melalui konduksi dan konveksi dari udara panas, namun beberapa juga karena radiasi. Radiasi yang khususnya penting untuk browning makanan selama pemanggangan. Puting foil selama casserole Anda tidak hanya mencegah konveksi, tetapi juga radiasi.
Rekayasa Heat Transfer
Sekarang bahwa Anda memiliki pengetahuan, mari kita bandingkan ketergantungan metode memasak berbeda pada perpindahan panas.
Tabel 2: Cara memasak umum dan bagaimana mereka menyebabkan perpindahan panas
| Method | Conduction | Convection | Radiation |
|---|---|---|---|
| Steaming | High | High | Low |
| Boiling | High | Moderate | Low |
| Deep frying | High | Moderate | Low |
| Sautรฉing | High | Low | Low |
| Broiling | Moderate | Low | High |
| Baking | High | High | Moderate |
| Grilling | Moderate | Moderate | High |
| Microwaving | Low | Low | High |
Tabel 3: Perbandingan Kualitatif suhu maksimum dan laju perpindahan panas dengan menggunakan berbagai metode memasak.
Semakin tinggi perpindahan panas, semakin rendah waktu memasak. Suhu udara hanya ilustrasi kualitatif - metode memasak paling span rentang temperatur yang luas.
* Suhu adalah properti dari materi, tidak radiasi, dan tidak berlaku secara langsung untuk mentransfer panas radiasi. Karena kita membahas temperatur yang berkaitan dengan perpindahan panas, gelombang mikro dan gelombang inframerah terdaftar suhu tinggi sebagai 'karena mereka dapat mentransfer panas ke dalam makanan bahkan sangat panas.
Jadi bagaimana hal ini berguna dalam memasak? Anda dapat menggunakan informasi ini untuk mencapai kematangan yang tepat yang Anda inginkan untuk makanan Anda bersama dengan jumlah yang tepat dari browning Anda inginkan.
Sebagai contoh, apakah Anda ingin steak langka dengan garis-garis char cantik? Crank sampai panas, masukkan steak langsung di atas bara, dan minyak grill grates. Radiasi langsung akan char di luar lebih cepat daripada di dalam bisa masak, meninggalkan dalam langka. Minyak pada tungku terbuka akan meningkatkan konduksi panas dari tungku terbuka untuk steak. Besi cor memiliki pori-pori dan kantong diisi dengan udara; panas akan melakukan melalui pori-pori diisi dengan minyak lebih cepat dibandingkan dengan udara. Jadi sekarang Anda juga bisa wow teman-teman Anda dengan garis-garis yang indah menjadi layu.
Contoh lain: kalkun goreng indah coklat keemasan. Apakah Anda ingin menunggu 4 jam untuk burung Anda? Deep goreng transfer panas jauh lebih cepat daripada baking, sehingga burung Anda akan dilakukan dalam waktu kurang dari satu jam. Dan, suhu moderat goreng (dibandingkan dengan pemanggangan), berarti ia akan tetap berwarna cokelat keemasan, tidak terbakar, di bagian luar.
Bagaimana dengan udang yang? Jika Anda ingin halus, manis, udang tender, tidak ada detakan sebuah merebus lambat (seperti mendidih, tetapi suhu yang lebih rendah). Temperatur rendah dan tinggi transfer rate (tingkat transfer yang tinggi berarti waktu memasak lebih cepat) hanya ingin kau inginkan. Sebaliknya, jika Anda ingin char shell sedikit di luar untuk mengembangkan berasap, rasa pedas, menggosok 'em dengan garam dan merica dan melempar' mereka di bawah ayam pedaging!
Untuk mencapai hasil yang Anda inginkan, Anda harus mempertimbangkan baik * suhu dan tingkat * transfer panas. Dari Lyonnaise kentang panggang tips asparagus, makanan Anda menuntut lengkap suhu dan tingkat perpindahan panas. Karena metode tidak dapat melakukan semuanya - dan karena tidak ada yang suka dibakar atau makanan kurang matang - hal ini membantu untuk mengetahui sedikit tentang masing-masing.
Kesimpulan
Bersenjata dengan beberapa pemahaman dasar memasak dan perpindahan panas, siapa pun dapat memilih metode memasak yang sempurna untuk hidangan yang mereka ingin membuat. Dengan memperhatikan suhu dan laju perpindahan panas, Anda dapat mencapai brownness tepat dan kematangan yang Anda inginkan!
Accelerometers
Kecepatan adalah pengukuran praktis yang memberitahu Anda seberapa cepat Anda bisa mendapatkan dari satu tempat ke tempat lain. top speed Sebuah mobil biasanya indikasi yang baik tentang bagaimana kuat mesin itu, tapi tetap dengan asumsi setiap orang dalam batas kecepatan maksimum, kecepatan maksimum hanya angka-angka pada menggunakan kertas-sedikit atau tidak kepada siapa pun.
Percepatan jauh lebih menarik daripada kecepatan dan lebih bermanfaat jika Anda perlu untuk keluar dari bahaya di belakang kemudi: itu seberapa cepat sesuatu yang dapat mempercepat atau memperlambat. Mengukur percepatan agak sedikit lebih rumit dari pengukuran kecepatan karena melibatkan mencari tahu bagaimana perubahan kecepatan selama periode waktu. Bagaimana Anda mengukur percepatan? Tidak mengherankan, dengan perangkat yang disebut accelerometer. Dulu kau telah menemukan gadget seperti ini hanya dalam ruang atau roket jumbo jet, sekarang mereka berada di hampir setiap mobil, komputer laptop banyak, dan segala macam gadget portable seperti iPod dan iPhone. Mari kita lihat lebih dekat apa yang mereka, apa yang mereka lakukan, dan bagaimana mereka bekerja!
Apa sebenarnya percepatan?
Sebelum Anda dapat memahami accelerometers, Anda benar-benar perlu memahami percepatan-jadi mari kita rekap cepat. Jika Anda memiliki mobil yang berakselerasi dari berhenti untuk kecepatan (atau, benar-benar berbicara, kecepatan) dari 100 km / jam dalam 5 detik, percepatan adalah perubahan kecepatan atau kecepatan dibagi dengan waktu-jadi 100 / 5 atau 20 km / h per detik. Dengan kata lain, setiap detik adalah mengemudi mobil, itu menambah satu lagi / h 20km untuk kecepatan. Jika Anda duduk di dalam mobil ini, Anda bisa mengukur percepatan menggunakan stopwatch dan speedometer mobil. Cukup membaca speedometer setelah 5 detik, membagi membaca dengan 5, dan Anda mendapatkan percepatan.
Tetapi bagaimana jika Anda ingin tahu percepatan saat ke saat, tanpa menunggu waktu tertentu untuk berlalu? Jika Anda tahu tentang hukum gerakan, Anda akan tahu bahwa orang Inggris yang brilian ilmuwan Isaac Newton percepatan didefinisikan dengan cara yang berbeda dengan menghubungkannya dengan massa dan kekuatan. Jika Anda memiliki kekuatan tertentu (misalnya, kekuatan di kaki Anda saat Anda menendang ke luar) dan Anda menerapkannya ke massa (sepak bola), Anda akan membuat mempercepat massa-bola akan menembak ke udara.
Hukum kedua Newton tentang gerak berhubungan gaya, massa, dan percepatan melalui persamaan ini sangat sederhana:
Gaya = massa x percepatan
atau ...
F = m a
atau ...
a = F / m
F = m a
atau ...
a = F / m
Dengan kata lain, percepatan adalah jumlah tenaga kita perlu memindahkan setiap unit massa. Melihat persamaan ini, Anda bisa melihat mengapa sepak bola bekerja dengan cara mereka lakukan: semakin keras Anda menendang (lebih gaya), atau lebih ringan bola (kurang massa), percepatan semakin Anda akan memproduksi-dan cepat bola akan terbang melalui langit.
Anda juga dapat melihat kita sekarang memiliki cara kedua menghitung percepatan yang tidak melibatkan jarak, kecepatan, atau waktu. Jika kita dapat mengukur gaya yang bekerja pada sesuatu dan juga massa nya, kita bisa mengetahui percepatannya cukup dengan membagi gaya dengan massa. Tidak perlu untuk mengukur kecepatan atau waktu sama sekali!
Bagaimana cara kerja accelerometers?
Persamaan ini adalah teori di balik accelerometers: mereka mengukur percepatan tidak dengan menghitung kecepatan bagaimana perubahan dari waktu ke waktu tetapi dengan mengukur kekuatan. Bagaimana mereka melakukannya? Secara umum, dengan merasakan berapa menekan massa pada sesuatu ketika sebuah gaya bekerja pada itu.
Ini adalah sesuatu yang kita semua sangat akrab dengan ketika kita berada di mobil. Bayangkan Anda sedang duduk di kursi belakang mobil, dengan senang hati mengurus bisnis Anda sendiri, dan sopir mempercepat tiba-tiba lewat sebuah truk yang bergerak lambat. Anda merasa diri Anda berdebar kembali ke kursi. Mengapa? Karena percepatan membuat mobil bergerak maju tiba-tiba. Anda mungkin berpikir Anda pindah ke belakang saat mobil berakselerasi ke depan, tapi itu hanya ilusi: benar apa yang Anda alami adalah mobil mencoba untuk bergerak tanpa Anda dan kursi Anda menangkap Anda dari belakang!
Hukum gerak memberitahu kami bahwa tubuh Anda mencoba untuk terus dengan kecepatan tetap, tetapi kursi terus mendorong ke dalam diri Anda dengan kekuatan dan membuat Anda mempercepat gantinya. Semakin banyak mobil mengalami percepatan, gaya lebih Anda merasa dari kursi Anda dan Anda benar-benar bisa merasakannya! Otak Anda dan tubuh bekerja sama untuk membuat accelerometer cukup efektif: lebih gaya pengalaman tubuh Anda, percepatan lebih otak Anda register dari perbedaan antara gerakan tubuh Anda dan orang-orang dari mobil. (Dan mengambil petunjuk yang berguna dari sensasi lain, termasuk tingkat di mana objek bergerak melewati jendela, perubahan dalam suara mesin mobil, suara udara bergegas masa lalu, dan sebagainya) Momen saat, Anda. pengertian percepatan perubahan dari perubahan sensasi di tubuh Anda, bukan dengan menghitung seberapa jauh Anda telah bepergian dan Anda lama waktu yang dibutuhkan.
Dan accelerometers bekerja secara luas dengan cara yang sama.
Jenis accelerometers
Ada berbagai jenis accelerometers. Yang sedikit mekanis seperti versi scaled-down penumpang yang duduk di mobil pergeseran bolak-balik sebagai kekuatan bertindak atas mereka. Mereka memiliki sesuatu seperti massa yang melekat pada musim semi ditangguhkan dalam sebuah casing luar. Ketika mereka mempercepat, casing off segera bergerak tapi massa tertinggal di belakang dan pegas membentang dengan gaya yang sesuai dengan percepatan. Jarak membentang musim semi (yang sebanding dengan gaya peregangan) dapat digunakan untuk mengukur gaya dan percepatan dalam berbagai cara yang berbeda. Seismometer (digunakan untuk mengukur gempa bumi) bekerja di luas cara ini, dengan menggunakan pena pada massa berat melekat ke mata untuk mendaftar kekuatan gempa. Ketika gempa bumi terjadi, itu getar kabinet Seismometer tetapi pena (terlampir untuk massa a) memakan waktu lebih lama untuk bergerak, sehingga meninggalkan jejak dendeng pada grafik kertas.
Bagaimana sebuah karya accelerometer mekanis.
Artwork: Konsep dasar dari sebuah accelerometer mekanik: bergerak accelerometer sebagai kotak abu-abu ke kanan, massa (gumpalan merah) yang tertinggal dan menarik jejak di atas kertas.
Alternatif desain accelerometers mengukur kekuatan tidak dengan membuat pena jejak di atas kertas tapi dengan menghasilkan sinyal listrik atau magnet. Dalam accelerometers piezoresistif, massa terpasang ke potensiometer (resistor variabel), sedikit seperti kontrol volume, yang ternyata up arus listrik atau bawah sesuai dengan ukuran gaya yang bekerja padanya. Kapasitor juga dapat digunakan dalam accelerometers untuk mengukur kekuatan dengan cara yang sama: jika massa bergerak mengubah jarak antara dua pelat logam, mengukur perubahan kapasitansi mereka memberikan pengukuran gaya yang bertindak.
Bagaimana sebuah karya accelerometer kapasitif.
Dalam beberapa accelerometers, kristal piezoelektrik seperti kuarsa melakukan pekerjaan pintar. Anda memiliki kristal terpasang ke massa, sehingga ketika bergerak accelerometer, massa meremas kristal dan menghasilkan tegangan listrik kecil.
Bagaimana sebuah karya piezoelectric accelerometer.
Dalam accelerometers Hall-efek, gaya dan percepatan diukur dengan merasakan perubahan kecil dalam medan magnet.
Apa accelerometers digunakan untuk?
Sebuah roket ruang accelerometer yang dibuat oleh Honeywell untuk NASA.
Accelerometers adalah barang dari ilmu-roket secara harfiah! Dipasang pada pesawat ruang angkasa, mereka cara praktis untuk mengukur tidak hanya perubahan kecepatan roket, tetapi juga puncak (ketika kerajinan adalah pada jarak maksimum dari Bumi atau massa lain, sehingga percepatan gravitasi adalah minimum) dan orientasi ( karena perubahan sesuatu memiringkan cara bekerja pada gravitasi dan gaya rasanya). Accelerometers juga banyak digunakan dalam navigasi inersia dan sistem bimbingan dalam hal-hal seperti pesawat dan pilot otomatis kapal. Penggunaan lain yang sangat umum dalam transportasi adalah airbag mobil: ketika accelerometer mendeteksi perubahan mendadak pada kecepatan mobil, sinyal benturan dekat, itu memicu rangkaian listrik yang membuat airbag mengembang.
Jika Anda memiliki ponsel modern, MP3 player, atau konsol permainan genggam, mungkin memiliki accelerometer dibangun ke dalamnya sehingga dapat merasakan saat Anda memiringkan dari sisi ke sisi. Begitulah iPhone atau iPod Touch secara otomatis angka ketika beralih tata letak layar dari tegak ke melebar. Banyak permainan dan "aplikasi" dirancang untuk gadget seperti kerja iPhone dengan merasakan betapa sulit atau seberapa cepat Anda bergerak atau terguncang kasus menggunakan accelerometers kecil di dalam.
Anda akan terkejut melihat beberapa hal accelerometers digunakan untuk. Tahukah Anda, misalnya, bahwa pakaian hi-tech telah accelerometers mesin cuci yang dapat mendeteksi ketika beban seimbang dan matikan motor listrik untuk menghentikan mereka dari pemintalan diri berkeping-keping? Atau bahwa alat-alat pemanas, seperti pemanas besi elektronik dan kipas, telah accelerometers dalam yang mendeteksi ketika mereka jatuh dan mereka beralih ke menghentikan mereka menyebabkan kebakaran? Amazing, eh? Bukankah ilmu roket berguna!
Sumber : http://www.explainthatstuff.com/accelerometers.html
Diterjemahkan Bebas
Apa sih panas?
Foto: Sebagian besar energi di Bumi (termasuk sebagian besar energi panas) mulai di bola panas materi yang kita sebut Matahari. Sumber tribunnews
Permukaan MatahariPanas adalah cara singkat untuk mengatakan "energi panas." Ketika ada yang panas, ia memiliki banyak energi panas, ketika itu dingin, ia memiliki lebih sedikit. Tapi bahkan hal-hal yang tampaknya dingin (seperti beruang kutub dan gunung es) memiliki energi panas agak lebih daripada yang mungkin Anda kira.
Objek dapat menyimpan panas karena atom dan molekul di dalam mereka saling berdesakan dan menabrak satu sama lain. Ide ini disebut teori kinetik materi, karena menggambarkan panas sebagai jenis energi kinetik yang disimpan oleh atom dan molekul . Ini dikembangkan di abad ke-19 oleh berbagai ilmuwan, termasuk fisikawan Austria Ludwig Boltzman (1844-1906) dan fisikawan Inggris James Clerk Maxwell (1831-1879).
Teori kinetik membantu kita memahami mana energi panas yang terjadi. Jika Anda meletakkan panci berisi air dingin di atas kompor panas, Anda akan membuat molekul-molekul dalam air saling bertabrakan sengan cepat. Semakin panas karena, semakin cepat molekul bergerak dan makin sering terjadi gesakan atau benturan antara molekul. Dimana pada saat tertentu, cairan ini bisa merubah menjadi gas: air menjadi uap dan menguap pergi.
Apa yang terjadi jika sebaliknya?
Sekarang anggaplah kita mencoba trik yang berlawanan. Mari kita mengambil kendi air dan menaruhnya di lemari es untuk didinginkannya. Sebuah lemari es bekerja dengan cara sistematis menghilangkan energi panas dari makanan. Masukkan air di dalam lemari es dan langsung mulai kehilangan energi panas. Panas semakin kalah, semakin banyak energi kinetik molekul yang kehilangan, semakin lambat mereka bergerak. Segera atau lambat, molekul cukup dekat sehingga mengunci dan berubah menjadi kristal, cairan berubah menjadi padat, dan Anda menemukan es!
Es beku di dalam kulkas
Bagaimana jika Anda memiliki lemari es fresher yang terus dingin ... dan dingin ... dan dingin. Sebuah lemari es, jika memiliki satu, dapat mengambil suhu turun diantara -10 ° C dan -20 ° C (14 ° F hingga -4 ° F). Tetapi bagaimana jika pendinginan itu jadi lebih rendah? Akhirnya, Anda akan mencapai temperatur di mana molekul-molekul air berhenti bergerak sama sekali karena mereka sama sekali tidak ada energi kinetik yang tersisa. Untuk alasan kami tidak akan masuk ke sini, ini suhu adalah -273,15 ° C (-459,67 ° F) dan kami lihat sebagai nol absolut.
Foto: Es mungkin terlihat dingin.
Dalam teori, nol mutlak adalah suhu terendah yang pernah ada dapat mencapai. Dalam prakteknya, itu hampir mustahil untuk mendinginkan apa bawah yang banyak-ilmuwan telah mencoba sangat keras tapi masih tidak benar-benar mencapai suatu suhu rendah. Amazing hal terjadi ketika Anda mendekati nol mutlak. Beberapa bahan, misalnya, bisa kehilangan hampir semua perlawanan mereka dan menjadi konduktor listrik yang luar biasa disebut superkonduktor. Ada situs PBS hebat di mana Anda dapat mengetahui lebih banyak tentang nol mutlak dan hal-hal menakjubkan yang terjadi di sana.
Apakah perbedaan antara panas dan temperatur?
Termometer merkuri
Anda dapat melihat ada hubungan erat antara berapa banyak panas sesuatu energi dan suhu. Jadi energi panas dan suhu saja hal yang sama? Tidak! Mari kita ini jelas:
- Panas adalah energi yang tersimpan di dalam sesuatu.
- Suhu merupakan ukuran bagaimana panas atau dingin sesuatu.
Sebuah suhu benda tidak memberitahu kita bagaimana energi banyak panas itu. Sangat mudah untuk melihat mengapa tidak jika Anda berpikir tentang gunung es dan es batu. Keduanya pada suhu kurang lebih sama tetapi karena gunung es memiliki massa jauh lebih besar dari es batu, berisi miliaran molekul dan energi lebih banyak panas lebih.
Foto: termometer merkuri
Bagaimana kita bisa mengukur suhu?
Kami mengukur suhu dengan termometer menggunakan dua umum (dan cukup sewenang-wenang) disebut skala Celcius (atau Celcius) dan Fahrenheit, nama untuk ahli astronomi Swedia Anders Celsius (1701-1744) dan fisikawan Jerman Daniel Fahrenheit (1686-1736).
Ada juga suatu skala suhu ilmiah disebut Kelvin (atau skala absolut), nama untuk fisikawan Inggris William Thompson (Lord Kelvin kemudian, 1824-1907). Logikanya, skala Kelvin jauh lebih masuk akal untuk para ilmuwan karena berjalan ke atas dari nol mutlak (yang juga dikenal sebagai 0K, tanpa simbol tingkat antara nol dan K). Anda akan melihat banyak suhu Kelvin dalam fisika, tetapi Anda tidak akan menemukan peramal cuaca memberikan suhu seperti itu. Sebagai catatan, hari yang cukup panas (20-30 ° C) masuk di sesuatu seperti 290-300K: Anda hanya menambahkan 273 Anda memikirkan mengkonversi Celcius ke Kelvin.
Bagaimana perjalanan panas?
Satu hal yang mungkin Anda perhatikan tentang panas yang umumnya tidak tinggal di mana Anda menempatkannya. Hal-hal panas bisa lebih dingin, hal dingin bisa menjadi lebih panas, dan diberikan waktu yang cukup-dan pada akhirnya menjadi sama. Bagaimana bisa?
Ada hukum dasar fisika disebut hukum kedua termodinamika dan mengatakan, pada dasarnya, bahwa cangkir kopi selalu pergi dingin dan es krim selalu mencair: panas mengalir dari hal-hal yang panas menuju yang dingin dan tidak sebaliknya. Anda tidak pernah melihat kopi mendidih dengan sendirinya atau es krim semakin dingin pada hari-hari cerah! Hukum termodinamika kedua juga bertanggung jawab atas tagihan bahan bakar menyakitkan bahwa drop melalui kotak surat Anda beberapa kali setahun. Singkatnya: panas yang Anda membuat rumah Anda dan dingin itu di luar, semakin banyak panas Anda akan kehilangan. Untuk mengurangi masalah itu, Anda perlu memahami tiga cara yang berbeda di mana panas dapat melakukan perjalanan: disebut konduksi, konveksi, dan radiasi. Kadang-kadang Anda akan melihat ini disebut sebagai tiga bentuk perpindahan panas.
Foto: Konduksi, konversi dan radiasi panas
.
Konduksi
Konveksi
Konveksi adalah cara utama arus panas melalui zat cair dan gas. Letakkan panci dingin, sup cair pada kompor Anda dan beralih pada panas. Sup di dasar panci, paling dekat dengan panas, hangat dengan cepat dan menjadi kurang padat (lebih ringan) daripada sup dingin di atas. Sup hangat naik ke atas dan sup dingin di atas jatuh ke bawah untuk mengambil tempatnya. Segera Anda punya sirkulasi panas mengalir di panci, agak seperti ban berjalan panas tak terlihat, dengan pemanasan, naik sup dan pendinginan, jatuh sup. Secara bertahap, seluruh panci memanas. Konveksi adalah juga salah satu cara rumah kita panas ketika kita menghidupkan pemanas. Air hangat di atas pemanas dan naik ke udara, mendorong udara dingin turun dari langit-langit. Tak lama kemudian, ada sirkulasi yang terjadi secara bertahap menghangat seluruh ruangan.
Panas kerugian oleh radiasi pada landasan peluncuran roket.
Radiasi
Radiasi adalah cara utama ketiga dimana perjalanan panas. Konduksi membawa panas melalui benda padat; konveksi membawa panas melalui cairan dan gas, tetapi radiasi dapat membawa panas melalui ruang kosong-bahkan melalui ruang hampa. Kita tahu bahwa banyak hanya karena kita masih hidup: hampir semua yang kita lakukan di Bumi ini didukung oleh radiasi matahari berseri-seri menuju planet kita dari Matahari melalui kegelapan ruang kosong lolongan. Tapi ada banyak radiasi panas di Bumi juga. Duduk di dekat api log keritik dan Anda akan merasakan panas memancar keluar dan membakar pipi Anda. Anda tidak bersentuhan dengan api, jadi panas tidak datang kepada Anda oleh konduksi dan, jika Anda di luar, konveksi mungkin tidak membawa banyak terhadap Anda baik. Sebaliknya, semua panas yang Anda rasakan perjalanan oleh radiasi-dalam garis lurus, dengan kecepatan cahaya yang dibawa oleh suatu jenis radiasi elektromagnetik disebut inframerah.
Gambar: gambar termal Inframerah (kadang-kadang disebut thermographs atau thermograms) menunjukkan bahwa semua benda mengeluarkan energi panas melalui radiasi. Dalam dua foto, Anda dapat melihat roket di landasan peluncuran difoto dengan kamera normal (di atas) dan kamera termal infra merah (di bawah). Bagian paling dingin adalah ungu, biru, dan hitam; daerah terpanas merah, kuning, dan putih. Foto oleh R. Hurt, NASA / JPL-Caltech, milik NASA Images.
Mengapa beberapa hal yang membutuhkan waktu lebih lama untuk memanaskan daripada yang lain?
bahan yang berbeda dapat menyimpan panas lebih atau kurang tergantung pada struktur internal atom atau molekul. Air, misalnya, dapat menyimpan dalam jumlah besar panas-itu salah satu alasan mengapa kita menggunakannya dalam sistem pemanas sentral-meskipun juga dibutuhkan waktu yang relatif lama memanas. Logam membiarkan panas melewati mereka sangat baik dan cepat panas, tapi mereka tidak begitu pandai menyimpan panas. Hal-hal yang panas toko baik (seperti air) yang dikatakan memiliki kapasitas panas tinggi tertentu.Gagasan kapasitas panas spesifik membantu kita memahami perbedaan antara suhu panas dan cara lain. Misalkan Anda menempatkan sebuah panci tembaga kosong di atas kompor panas itu suhu tertentu. Tembaga melakukan panas yang sangat baik dan memiliki kapasitas panas spesifik relatif rendah, sehingga memanas dan mendingin turun sangat cepat (karena itulah panci cenderung memiliki dasar tembaga). Tetapi jika Anda mengisi panci yang sama dengan air, dibutuhkan jauh lebih lama untuk panas hingga suhu yang sama. Mengapa? Karena Anda harus menyediakan lebih banyak energi panas untuk menaikkan suhu air dengan jumlah yang sama. kapasitas panas spesifik air adalah sekitar 11 kali lebih tinggi dari tembaga, jadi jika Anda memiliki massa air yang sama dan tembaga, dibutuhkan 11 kali lebih banyak energi untuk meningkatkan suhu air dengan jumlah yang sama derajat.
kapasitas panas spesifik dapat membantu Anda memahami apa yang terjadi ketika Anda panas rumah Anda dengan cara yang berbeda dalam waktu musim dingin. Udara memanas relatif cepat karena dua alasan: pertama, karena kapasitas panas spesifik udara sekitar seperempat dari; kedua air, karena udara adalah gas, itu memiliki massa yang relatif sedikit. Jika ruang Anda beku dan Anda menghidupkan kipas angin (konveksi) pemanas, Anda akan menemukan segala sesuatu tampak untuk pemanasan yang sangat cepat. Itu karena kau dasarnya hanya memanas udara. Matikan kipas dan pemanas ruangan akan dingin juga cukup cepat karena udara, dengan sendirinya, tidak memiliki banyak kemampuan untuk menyimpan panas.
Jadi bagaimana Anda akan mendapatkan kamar Anda benar-benar hangat? Jangan lupa bahwa tidak ada hanya udara di dalamnya yang Anda butuhkan untuk memanaskan: ada furniture solid, karpet, tirai, dan banyak hal lainnya juga. Ini memakan waktu lebih lama untuk memanaskan hal-hal ini sampai karena mereka solid dan jauh lebih besar daripada udara. Semakin dingin, benda padat yang ada di kamar Anda, energi panas yang Anda miliki untuk memasok panas mereka semua sampai suhu tertentu. Anda akan perlu panas mereka menggunakan konduksi dan radiasi serta konveksi-dan itu membutuhkan waktu. Tapi, karena hal-hal yang solid baik toko panas, mereka juga mengambil waktu untuk mendinginkan. Jadi, memberikan Anda telah layak untuk menghentikan insulasi panas keluar dari dinding, jendela, dan sebagainya, sekali kamar Anda telah mencapai suhu tertentu, harus tetap hangat selama beberapa waktu tanpa Anda harus menambahkan lebih banyak panas.
Apakah lebih panas selalu berarti suhu yang lebih tinggi?
Dari apa yang kita katakan sejauh ini, Anda mungkin dimaafkan bila berpikir bahwa memberikan sesuatu yang lebih panas selalu membuat kenaikan suhu. Secara umum itu benar, tetapi tidak selalu.
Misalkan Anda memiliki gumpalan es mengambang dalam panci berisi air dan Anda letakkan di atas kompor panas Anda. Jika Anda tetap termometer dalam campuran es-air, Anda akan menemukannya di sekitar 0 ° C (32 ° F)-titik beku air normal. Tapi jika Anda terus pemanasan, Anda akan menemukan suhu tetap sama sampai semua es cukup banyak telah dicairkan, meskipun Anda memasok panas lebih sepanjang waktu. Seolah-olah campuran es-air mengambil panas yang Anda memberi dan menyembunyikannya di suatu tempat. Anehnya, itulah apa yang terjadi!
Konsep panas laten peleburan dan penguapan.
Ketika perubahan zat dari padat menjadi cair atau dari cair ke gas, dibutuhkan energi untuk mengubah keadaan tersebut. Untuk mengaktifkan es padat ke dalam air cair, misalnya Anda harus mendorong molekul-molekul air di dalam lebih lanjut terpisah dan terpecah kerangka (atau struktur kristal) berpendapat bahwa mereka bersama-sama. Jadi, sementara es yang mencair (dengan kata lain, selama perubahan keadaan dari padat ke air es cair), semua pasokan energi panas Anda sedang digunakan untuk molekul yang terpisah dan tidak ada yang tersisa untuk meningkatkan suhu.
Panas yang dibutuhkan untuk perubahan padat menjadi cair disebut panas laten fusi. Laten berarti tersembunyi dan "panas laten peleburan" mengacu pada panas tersembunyi yang terlibat dalam membuat perubahan keadaan zat dari padat menjadi cair atau sebaliknya. Demikian pula, Anda harus menyediakan panas untuk mengubah cairan menjadi gas, dan ini disebut panas laten penguapan.
Panas laten adalah jenis energi dan, meskipun mungkin tampak "tersembunyi," itu tidak lenyap ke udara tipis. Ketika air cair membeku dan berubah kembali ke es, panas laten fusi diberikan lagi. Anda dapat melihat ini jika Anda dingin air sistematis. Untuk mulai dengan, suhu air jatuh secara teratur seperti yang Anda menghapus energi panas. Tapi pada titik di mana air cair berubah menjadi es padat, Anda akan menemukan air dingin membeku tanpa apapun. Itu karena panas laten fusi ini telah hilang dari cairan itu seperti mengeras dan itu menghentikan suhu dari jatuh begitu cepat.
Artwork: Biasanya hal-hal yang mendapatkan panas (suhu mereka naik) seperti yang Anda pasokan energi panas lebih. Itu tidak terjadi pada titik-titik ketika hal-hal yang mencair (berubah dari padat menjadi cair) dan menguap (berubah dari cair ke gas). Sebaliknya, pasokan energi yang Anda digunakan untuk mengubah keadaan materi. Energi tidak hilang: itu disimpan sebagai panas laten.
sumber : http://www.explainthatstuff.com/heat.htmldan sumber lainnya
Diterjemahkan bebas ke bahasa Indonesia
Bagaimana sebuah Kerja AC?
Written By ThoLe on Selasa, 24 Agustus 2010 | 03.11
Air conditioners use chemicals that easily convert from a gas to a liquid and back again. This chemical is used to transfer heat from the air inside of a home to the outside air.
The machine has three main parts. They are a compressor, a condenser and an evaporator. The compressor and condenser are usually located on the outside air portion of the air conditioner. The evaporator is located on the inside the house, sometimes as part of a furnace. That's the part that heats your house.
The working fluid arrives at the compressor as a cool, low-pressure gas. The compressor squeezes the fluid. This packs the molecule of the fluid closer together. The closer the molecules are together, the higher its energy and its temperature.
The working fluid leaves the compressor as a hot, high pressure gas and flows into the condenser. If you looked at the air conditioner part outside a house, look for the part that has metal fins all around. The fins act just like a radiator in a car and helps the heat go away, or dissipate, more quickly.
When the working fluid leaves the condenser, its temperature is much cooler and it has changed from a gas to a liquid under high pressure. The liquid goes into the evaporator through a very tiny, narrow hole. On the other side, the liquid's pressure drops. When it does it begins to evaporate into a gas.
As the liquid changes to gas and evaporates, it extracts heat from the air around it. The heat in the air is needed to separate the molecules of the fluid from a liquid to a gas.
The evaporator also has metal fins to help in exchange the thermal energy with the surrounding air.
By the time the working fluid leaves the evaporator, it is a cool, low pressure gas. It then returns to the compressor to begin its trip all over again.
Connected to the evaporator is a fan that circulates the air inside the house to blow across the evaporator fins. Hot air is lighter than cold air, so the hot air in the room rises to the top of a room.
There is a vent there where air is sucked into the air conditioner and goes down ducts. The hot air is used to cool the gas in the evaporator. As the heat is removed from the air, the air is cooled. It is then blown into the house through other ducts usually at the floor level.
This continues over and over and over until the room reaches the temperature you want the room cooled to. The thermostat senses that the temperature has reached the right setting and turns off the air conditioner. As the room warms up, the thermostat turns the air conditioner back on until the room reaches the temperature.
Heat Pump
Imagine that you took an air conditioner and flipped it around so that the hot coils were on the inside and the cold coils were on the outside. Then you would have a heater. It turns out that this heater works extremely well. Rather than burning a fuel, what it is doing is "moving heat."A heat pump is an air conditioner that contains a valve that lets it switch between "air conditioner" and "heater." When the valve is switched one way, the heat pump acts like an air conditioner, and when it is switched the other way it reverses the flow of the liquid inside the heat pump and acts like a heater.
Heat pumps can be extremely efficient in their use of energy. But one problem with most heat pumps is that the coils in the outside air collect ice. The heat pump has to melt this ice periodically, so it switches itself back to air conditioner mode to heat up the coils. To avoid pumping cold air into the house in air conditioner mode, the heat pump also lights up burners or electric strip heaters to heat the cold air that the air conditioner is pumping out. Once the ice is melted, the heat pump switches back to heating mode and turns off the burners.
Bioremediasi
Ada proses bernama bioremediasi, yakni memanfaatkan mikroba dan tanaman untuk membersihkan kontaminasi. Salah satunya adalah membersihkan kandungan nitrat dalam air dengan bantuan mikroba. Atau memakai tanaman untuk menetralisir arsenik dari tanah. Beberapa tumbuhan asli ternyata punya daedah untuk membersihkan bumi kita dari aneka polusi.
Menanami Atap Rumah
Konsep ini diilhami dari Taman Gantung Babilonia yang masuk dalam daftar Tujuh Keajaiban Dunia. Istana Babilonia terdiri atas atap yang ditanami aneka flora, juga balkon dan terasnya. Taman atap ini mampu menyerap panas dan mengurangi karbon dioksida. Bayangkan jika burung-burung dan kupu-kupu berterbangan di sekitar rumah hijau kita.
Menghilangkan Garam Dari Air Laut
- PBB mencatat, suplai air bersih akan sangat terbatas bagi miliaran manusia pada pertengahan abad ini. Ada teknologi bernama desalinasi, yakni menghilangkan kadar garam dan mineral dari air laut sehingga layak diminum. Ini merupakan solusi yang bisa dilakukan untuk mencegah krisis air.
- Masalahnya, teknologi ini masih terlalu mahal dan membutuhkan energi cukup besar. Kini para ilmuwan tengah mencari jalan agar desalinasi dapat berlangsung dengan energi lebih sedikit. Salah satu caranya adalah dengan melakukan evaporasi pada air sebelum masuk ke membran dengan pori-pori mikroskopis.
Tenaga Hidrogen
| | Bahan bakar hidrogen dianggap sebagai bahan bakar alternatif bebas polusi. Energi dihasilkan dari perpaduan antara hidrogen dan oksigen. Problemnya adalah bagaimana hidrogen itu dihasilkan. Molekul seperti air dan alkohol harus diproses dulu untuk mengekstaksi hidrogen sehingga menjadi sel bahan bakar. Proses ini juga membutuhkan energi besar. Namun setidaknya ilmuwan sudah mencoba membuat laptop serta peranti lain dengan tenaga fuel cell. |
UJI KUALITATIF UNTUK IDENTIFIKASI KARBOHIDRAT I DAN II
I. PENDAHULUAN
Karbohidrat sangat akrab dengan kehidupan manusia. Karena ia adalah sumber energi utama manusia. Contoh makanan sehari-hari yang mengandung karbohidrat adalah pada tepung, gandum, jagung, beras, kentang, sayur-sayuran dan lain sebagainya.
Karbohidrat adalah polihidroksildehida dan keton polihidroksil atau turunannya. selian itu, ia juga disusun oleh dua sampai delapan monosakarida yang dirujuk sebagai oligosakarida. Karbohidrat mempunyai rumus umum Cn(H2O)n. Rumus itu membuat para ahli kimia zaman dahulu menganggap karbohidrat adalah hidrat dari karbon.
Penting bagi kita untuk lebih banyak mengetahui tentang karbohidrat beserta reaksi-reaksinya, karena ia sangat penting bagi kehidupan manusia dan mahluk hidup lainnya.
Oleh karena itu, tujuan dari praktikum ini adalah mengetahui cara identifikasi karbohidrat secara kualitatif, membuktikan adanya polisakarida dalam suatu bahan, membuktikan adanya gula pereduksi atau gula inversi, membedakan antara monosakarida dan poliskarida, membuktikan adanya pentosa, membuktikan adanya gula ketosa (fruktosa), membedakan karbohidrat berdasarkan bentuk kristalnya, mengidentifikasi hasil hirolisis pati atau amilum, dan mengidentifikasi hasil hidrolisis sukrosa.
II. TINJAUAN PUSTAKA
Teori yang mendasari percobaan ini adalah penambahan asam organik pekat, misalanya H2SO4 menyebabakan karbohidrat terhidrolisis menjadi monosakarida. Selanjutnya monosakarida jenis pentosa akan mengalami dehidrasi dengan asam tersebut menjadi furfural, sementara golongan heksisosa menjadi hidroksi-multifurfural. Pereaksi molisch yang terdiri dari a-naftol dalam alkohol akan bereaksi dengan furfural tersebut membentuk senyawa kompleks berwarna ungu. Uji ini bukan uji spesifik untuk karbohidrat, walaupun hasil reaksi yang negatif menunjukkan bahwa larutan yang diperiksa tidak mengandung karbohidrat. Warna ungu kemrah-merahan menyatakan reaksi positif, sedangka warna hijau adalah negatif.
Untuk kegiatan praktikum kedua, yang mendasari perconaan uji iodium adalah penambahan iodium pada suatu polisakarida akan menyababkan terbentuknya kompleks adsorpsi berwarna spesifik. Amilum atau pati dengan iodium menghasilkan warna biru, dekstrin menghasilkan warna merah anggur, glikogen dan sebagian pati yang terhidrolisis bereaksi dengn iodium membentuk warna cerah coklat.
Pada uji benedict, teori yang mendasarinya adalah gula yang mengandung gugus aldehida atau keton bebas akan mereduksi ion Cu2+ dalam suasana alkalis, menjadi Cu+, yang mengendap sebagai Cu2O (kupro oksida) berwarna merah bata.
Ion Cu2+ dari pereaksi Barfoed dalam suasana asam akan direduksi lebih cepat oleh gula reduksi monosakarida dari pada disakarida dan menghasilkan Cu2O (kupro oksida) berwarna merah bata. Hal inilah yang mendasari uji Barfoed.
Pada uji bial, dasar dari percobaannya adalah dehidrasi pentosa oleh HCl pekat menghasilkan furfural dengan penambahan orsinol (3.5-dihidroksi toluena) akan berkondesasi membentuk senyawa kompleks berwarna biru.
Sedangkan dehidrasi fruktosa oleh HCl pekat menghasilkan hidroksimetilfurfural dengan penambahan resorsinol akan mengalami kondensasi membentuk senyawa kompleks berwarna merah jingga menjadi dasar dari uji Seliwanoff.
Pada uji Osazon, yang mendasarinya adalah pemanasan karbohidrat yang memiliki gugus aldehida atao keton bersama fenilhidrazin berlebihan akan membentuk hidrazon atao osazon. Osazon yang terbentuk mempunyai bentuk kristal dan titik lebur yang spesifik.
Osazon dari disakarida larut dalam air mendidih dan terbentuk kembali bila didinginkan, namun sukrosa tidak membentuk osazon karena gugus aldehida dan keton yang terikat pada monomernya sudah tidak bebas., sebaliknya osazon monosakarida tidak larut dalam air mendidih.
Sedangkan teori yang mendasari hidrolisis pati dan sukrosa adalah, pati (starch) tau amilum merupakan polisakarida yang terdapat pada sebagian besar tanaman, terbagi menjadi dua fraksi yaitu amilosa dan amilopektin. Amilosa (+- 20 %) memilki strusktur linier dan dengan iodium memberikan warna biru serta larut dalam air. Fraksi yang tidak larut disebut amilopektin (+- 80 %) dengan struktur bercabang. Dengan penambahan iodium fraksi memberikan warna ungu sampai merah. Patai dalam suasana asam bila dipanaskan akan terhidrolisis menjdi senyawa-senyawa yang lebih sedrhana. Hasil hidrolisis dapat dengan iodium dan menghaislkan warna biru samapi tidak berwarna. Hasil akhir hidrolisis dapat ditegaskan dengan uji Benedict.
Sukrosa oleh HCl dalam keadaan panas akan terhirolisis, lalu menghasilkan glukosan dan fruktosa. Hal ini menyebabkan uji Benedict dan uji Seliwanoff yang sebelum hidrolisis memberikan hasil negatif menjadi positif. Uji Barfoed menjadi positif pula dan menunjukkan bahwa hidrolisis sukrosa menghasilakn monosakarida.
+HCl
Sukrosa ———–> Glukosa + Fruktosa
III. METODOLOGI
Metodologi yang digunakan pada percobaan ini adalah dengan menggunakan alat-alat, bahan-bahan dan prosedur sebagai berikut :
Alat
1. Tabung reaksi Pyrex
2. Rak tabung reaksi
3. Pipet tetes
4. Lempeng tetes poselin
5. Penjepit tabung reaksi
6. Penangas air
7. Alat pemanas
8. Pipet ukur
9. Mikroskop
Bahan
1. Amilum, glikogen, dekstrin, sukrosa, laktosa, maltosa, galaktosa, fruktosa, glukosa dan arabinosa masing-masing dalam larutan 1 %.
2. Pereaksi Molisch
3. H2SO4 pekat
4. Larutan Iodium
5. Pereaksi Benedict
6. Pereaksi Barfoed
7. Perekasi Bial
8. HCl pekat (37 %)
9. Perekasi Seliwanoff
10. Fenilhidrazin-hidroklorida
11. Natrium asetat
12. HNO3 pekat
13. HCl 2 N
14. NaOH %
15. Kertas lakmus
Prosedur
- Uji Molisch
- Masukkan 15 tetes larutan uji kedalam tabung rekasi yang masih kering dan bersih
- Tamabahkan 3 tetes pereaksi Molisch. Campurkan dengan baik.
- Miringkan tabung rekasi, lalu alirkan dengan hati-hati 1 mL H2SO4 pekat melalui dinding tabung supaya tidak bercampur.
- Perhatikan terbentuknya cincin berwarna ungu pada batas antara kedua lapisan yang menandakan reaksi positif karbohidrat.
- Catat hasil dan buatlah kesimpulannya.
- Uji Iodium
- Masukkan tiga tetes larutan uji kedalam tabung reaksi atau lempeng tetes porselin.
- Tambahkan dua tetes larutan Iodium
- Amati warna sepesifik yang terbentuk, catat dan buatlah kesimpulannya.
- Uji Benedict
1. Masukkan 15 tetes larutan uji dan 15 tetes pereaksi Benedict ke dalam tabung reaksi. Campurkan dengan baik.
2. Didihkan di atas api kecil selama dua menit atau masukkan ke dalam penangas air mendidih selama 5 menit.
3. Dinginkan perlahan-lahan. Perhatikan warna dan endapan yang terbentuk.
- Uji Barfoed
1. Masukkan 10 tetes larutan uji dan 10 tetes pereaksi Barfoed ke dalam tabung reaksi. Campurkan dengan baik.
2. Didihkan di atas api kecil selama satu menit atau masukkan ke dalam penangas air mendidih selama 5 menit.
3. Dinginkan perlahan-lahan. Perhatikan warna atau endapan yang terbentuk. Reaksi positif ditandai dengan terbentuknya endapan merah bata.
- Uji Bial
1. Masukkan 5 mL larutan uji dan tambahkan 10 tetes pereaksi Bial dan 3 mL HCl pekat ke dalam tabung reaksi. Campurlah dengan baik.
2. Panaskan di atas api kecil sampai timbul gelembung-gelembung gas ke permukaan larutan
3. Perhatikan warna atau endapan yang terbentuk. Terbentuknya warna biru menunjukkan adanya pentosa.
- Uji Seliwanoff
1. Masukkan 5 tetes larutan uji dan tambahkan 15 tetes perekasi selliwanof ke dalam tabung reaksi
2. Didihkan di atas api kecl selama 30 detik atai dalam penangas air selama 1 menit
3. Hasil positif ditandai dengan terbentuknya larutan berwarna merah jingga
- Uji Osazon
1. Masukkan 2 mL larutan ke dalam tabungt reaksi
2. Tambahkan seujung spatel fenilhidrazin-hidroklorida an kristal natrium asetat.
3. Panaskan ke dalam penangas air mendidih selama beberapa menit (+- 30 menit)
4. Dinginkan perlaha-lahan di bawah air kran
5. Perhatikan kristal yang terbentuk dan identifikasi di bawah mikroskop.
- Hidrolisis Pati
1. Masukkan ke dalam tabung rekasi Pyrex 5 mL larutan amilum 1 % kemudian tambahkan 2,5 mL HCl 2 N.
2. Campurtlah dengan baik, lalau masukkan ke dalam penangas air mendidih.
3. Setetlah tiga menit, ujilah dengan larutan iodium dengan cara mengambil 2 tetes larutan, lalu ditambah 2 tetes iodium dalam lempeng tetes porselin tetes. Catat perubahan warna yang terjadi.
4. Lakukan uji iodium setiap tiga menit samapi hasilnya berwarna kuning pucat.
5. Lakuakan hidrolisis selama 5 menit lagi
6. Setelah didinginkan, ambil 2 mL larutan hasil hidrolisis, lalu netrelakan dengan NaOH 2 %. Uji dengan kertas lakmus
7. Kemudaian lakuakan uji Benedict
8. Simpulakan apa yang dihasilakan dari hidrolisis pati
- Hidrolisis Sukrosa
1. Masukkan ke dalamtabung reaksi Pyrex 5 mL larutan sukrosa 1 % kemudian tambahkan 5 tetes HCl pekat.
2. Campurlah dengan baik, lalu panaskan dalam penangas air medidih selama 30 menit.
3. Setelah didiginkan, netralkan larutan dengan NaOH 2 % dan uji dengan kertas lakmus.
4. Selanjutnya lakukan uji Benedict, Seliwanoff, dan Barfoed.
5. Simpulkan apa yang dihasilkan dari hidrolisis sukrosa.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari Praktikum 1, diperoleh hasil sebagaimana tertera di tabel. 1
Tabel. 2
| No. | Zat Uji | Hasil Uji Molisch | Karbohidrat (+/-) |
| 1. | Amilum 1 % | Terbentuk cincin berwarna ungu | + |
| 2. | Glikogen 1 % | Terbentuk cincin berwarna ungu | + |
| 3. | Dekstrin 1 % | Terbentuk cincin berwarna ungu | + |
| 4. | Sukrosa 1 % | Terbentuk cincin berwarna ungu | + |
| 5. | Laktosa 1 % | Terbentuk cincin berwarna ungu | + |
| 6. | Maltosa 1 % | Terbentuk cincin berwarna ungu | + |
| 7. | Galaktosa 1 % | Terbentuk cincin berwarna ungu | + |
| 8. | Fruktosa 1 % | Terbentuk cincin berwarna ungu | + |
| 9. | Glukosa 1% | Terbentuk cincin berwarna ungu | + |
| 10. | Arabinosa 1 % | Terbentuk cincin berwarna ungu | + |
Pada uji Molisch, semua zat uji adalah termasuk karbohidrat. hal tersebut dapat dilihat pada terbentuknya cincin berwarna ungu. Reaksi yang berlangsung adalah sebagai berikut :
H O
│ ║
CH2OH—HCOH—HCOH—HCOH—C=O + H2SO4 → ─C—H +
│
OH
Pentosa Furfural ฮฑ-naftol
H
│
CH2OH—HCOH—HCOH—HCOH—HCOH—C=O + H2SO4
Heksosa
O
║
→ H2C─ ─C—H +
│ │
OH OH
5-hidroksimetil furfural ฮฑ-naftol
Rumus dari cincin ungu yang terbentuk adalah sebagai berikut:
O
║
║ __SO3H
H2C─ ─────C───── ─OH
Cincin ungu senyawa kompleks
Pada uji Iodium, pada masing-masing zat uji memiliki indikasi yang berbeda-beda. dari sepuluh zat uji, Amilum, Glikogen, dan Dekstrin positif polisakarida.
Untuk uji Iodium, didapat hasil sebagaimana tertera di tabel 2.
Tabel . 2
| No. | Zat Uji | Hasil Uji Iodium | Polisakarida (+/-) |
| 1. | Amilum 1 % | Terbentuk warna Biru Tua | + |
| 2. | Glikogen 1 % | Terbentuk warna Merah Coklat | + |
| 3. | Dekstrin 1 % | Terbentuk warna Merah Anggur | + |
| 4. | Sukrosa 1 % | Terbentuk warna Kuning | - |
| 5. | Laktosa 1 % | Terbentuk warna Kuning | - |
| 6. | Maltosa 1 % | Terbentuk warna Kuning | - |
| 7. | Galaktosa 1 % | Terbentuk warna Kuning | - |
| 8. | Fruktosa 1 % | Terbentuk warna Kuning | - |
| 9. | Glukosa 1% | Terbentuk warna Kuning | - |
| 10. | Arabinosa | Terbentuk warna Kuning | - |
Pada uji Benedict, indikator terkandungnya Gula Reduksi adalah dengan terbentuknya endapan berwarna merah bata. hal teresebut dikarenakan terbentuknya hasil reaksi berupa Cu2O.
Hasil uji pada uji Benedict adalah sebagaimana tertera di tabel. 3
Tabel 3
| No. | Zat Uji | Hasil Uji Benedict | Gula Reduksi (+/-) |
| 1. | Amilum 1 % | Terbentuk warna hijau dan tidak terbentuk endapan | - |
| 2. | Glikogen 1 % | Terbentuk warna biru dan tidak terbentuk endapan | - |
| 3. | Dekstrin 1 % | Terbentuk warna biru dan endapan kuning | - |
| 4. | Sukrosa 1 % | Terbentuk warna biru dan tidak terbentuk endapan | - |
| 5. | Laktosa 1 % | Terbentuk endapan merah bata | + |
| 6. | Maltosa 1 % | Terbentuk endapan merah bata | + |
| 7. | Galaktosa 1 % | Terbentuk endapan merah bata | + |
| 8. | Fruktosa 1 % | Terbentuk endapan merah bata | + |
| 9. | Glukosa 1% | Terbentuk endapan merah bata | + |
| 10. | Arabinosa | Terbentuk endapan merah bata | + |
Berikut reaksi yang berlangsung:
O O
║ ║
R—C—H + Cu2+ 2OH- → R—C—OH + Cu2O
Gula Pereduksi Endapan Merah Bata
Pada uji Barfoed, yang terdeteksi monosakarida membentuk endapan merah bata karena terbentuk hasil Cu2O. berukut reaksinya :
O O
║ Cu2+ asetat ║
R—C—H + ─────→ R—C—OH + Cu2O+ CH3COOH
n-glukosa E.merah
monosakarida bata
Hasil uji pada uji Barfoed adalah sebagaimana tertera di tabel. 4
Tabel. 4
| No. | Zat Uji | Hasil Uji Barfoed | Monosakarida (+/-) |
| 1. | Sukrosa 1 % | tidak terbentuk endapan | - |
| 2. | Laktosa 1 % | tidak terbentuk endapan | - |
| 3. | Maltosa 1 % | Tidak terbentuk endapan | - |
| 4. | Galaktosa 1 % | Terbentuk endapan merah bata | + |
| 5. | Fruktosa1 % | Terbentuk endapan merah bata | + |
| 6. | Glukosa1 % | Terbentuk endapan merah bata | + |
| 7. | Arabinosa 1 % | Terbentuk endapan merah bata | + |
Pada uji Bial, terkandungnya pentosa dideteksi dengan indikasi terbentuknya warna biru pada zat uji, dan hal itu terbukti pada zat uji Arabinosa 1 %.
Hasil uji pada uji Bial adalah sebagaimana tertera di tabel. 5
Tabel. 5
| No. | Zat Uji | Hasil Uji Bial | Pentosa (+/-) |
| 1. | Maltosa 1 % | Bening | - |
| 2. | Galaktosa 1 % | Bening | - |
| 3. | Fruktosa 1 % | Berwarna Kuning | - |
| 4. | Glukosa 1 % | Bening | - |
| 5. | Arabinosa1 % | Berwarna Biru | + |
Berikut, reaksinya :
H O CH3
│ -3 H2O ║ │
CH2OH—HCOH—HCOH—HCOH—C=O + HCl ───→ ─C—H +
│ │
OH OH
Pentosa Furfural orsinol
(kompleks
berwarna biru)
Pada uji Seliwanof, ketosa terdeteksi pada zat uji Fruktosa dengan terbentuknya warna jingga; yaitu karena terbentuknya resorsinol.
Hasil uji pada uji Seliwanoff adalah sebagaimana tertera di tabel. 6
Tabel. 6
| No. | Zat Uji | Hasil Uji Seliwanof | Ketosa (+/-) |
| 1. | Sukrosa 1 % | Kuning Jingga | - |
| 2. | Galaktosa 1 % | Bening | - |
| 3. | Fruktosa 1 % | Merah Jingga | + |
| 4. | Glukosa 1 % | Bening | - |
| 5. | Arabinosa1 % | Bening | - |
Berikut reaksinya :
CH2OH OH O OH OH
+HCl ║ │ │
H CH2OH ───→ H2C— —C—H + → kompleks
│ berwarna
OH H OH merah jingga
5-hidroksimetil furfural resorsinol
Pada uji Osazon, diperoleh hasil yang berbeda-beda. Masing-masing zat uji mempunyai bentuk yang khas. Hal tersebut dapat digunakan untuk membedakan antara setu karbohidrat dengan karbohidrat yang lain.
Hasil Uji Osazon adalah sebagaimana tertera di tabel 7
Tabel. 7
| No. | Zat Uji | Hasil Uji Osazon | Bentuk Kristal |
| 1. | Sukrosa 1 % | Terbentuk Kristal | |
| 2. | Maltosa 1 % | Terbentuk Kristal | |
| 3. | Galaktosa 1 % | Terbentuk Kristal | |
| 4. | Glukosa 1 % | Terbentuk Kristal | |
Berikut reaksinya :
H H OH H H
│ │ │ │ │
CH2OH—C—C—C—C—C=O+H2NNHC6H5 (D-glukosa + fenilhidrazin)
│ │ │ │
OH OH H OH
↓
H H OH H H
│ │ │ │ │
CH2OH—C—C—C—C—C=O+NNHC6H5 + H2 (D-glukosafenilhidrazon)
│ │ │ │
OH OH H OH
│
│2 C6H5 NHNH2
↓
H H OH H
│ │ │ │
CH2OH—C—C—C—C—C=O+NNHC6H5 (D-glokosazon / Ozsazon kuning)
│ │ │ ║
OH OH H NNH C6H5
Pada uji hidrolisis pati, hidrolisis sempurna apabila menjadi senyawa yang lebih sederhana yang terdeteksi pada perubahan warna. Hal ini terlihat padas perubahan warna setiap tiga menit disertai perbedaan hasil hidrolisis pula. Larutan hasil hidrolisis sebelum dilakukan uji Benedict untuk menentukan hasil akhir harus dinetralkan terlebih dahulu, karena semula masih dalam suasana asam. Berikut hasil uji Hidrolisis Pati adalah sebagimana tertera di Tabel. 8
Tabel. 8
| Perlakuan | Hidrolisis (menit) | Hasil Uji Iodium | Hasil Hidrolisis |
| 5 mL amilum 1 % ditambah 2,5 mL HCl 2 N kemudia dipanskan di penangas air mendidih | 3 | Biru | Amilopekstin |
| 6 | Ungu | Amilosa | |
| 9 | Violet | Amilosa | |
| 12 | Merah Tua | Ertitrodekstrin | |
| 15 | Kuning Coklet | Akrodekstrin | |
| 18 | Kuning Pucat | Maltosa | |
| 21 | Pekat | Glukosa | |
| Hasil Akhir dengan uji Benedict yaitu terbentuknya endapan merah bata | |||
Pada uji Hidrolisis Pati ini dilakukan uji Benedict, Seliwanoff, dan Barfoed supaya dapat mengidentifikasi monosakarida-monosakarida yang terbentuk (glukosa dan fruktosa).
Sementara itu, yang dimaksud dengan gula inverse adalah gula yang dapat memutar bidang polarisasi, karena memiliki gugus aldehida dan keton bebas. Berikut hasil uji Hidrolisis Pati adalah sebagimana tertera di Tabel. 9
Tabel. 9
| Perlakuan | Uji | Hasil Uji |
| 5 mL sukrosa 1 % ditambah 5 tetes HCl pekat kemudian dipanaskan di penagas air mendidih | Benedict | Terbentuk Endapan Merah Bata |
| Seliwanoff | Terbentuk Merah Jingga | |
| Barfoed | Terbentuk Endapan Merah Bata |
V. KESIMPULAN
1. Amilum, glokogen, dekstrin, sukrosa, laktosa, maltosa, galaktosa, fruktosa, glukosa dan arabinosa masing-masing dalam larutan 1 %. Terbukti positif karbohidrat
2. Pada Amilum, Glikogen, dan Dekstrin adalah polisakarida
3. Pada laktosa, Maltosa, Galaktosa, Fruktosa, Glukosa, dan Arabinosa terdapat gula inversi yaitu dengan terbentuknya endapan merah bata.
4. Pada Sukrosa, Laktosa, dan Maltosa adalah monosakarida. Sedangkan, Galaktosa, Fruktosa, Glukosa, dan Arabinosa adalah disakarida
5. Pada zat Uji Arabinosa, terdpaat pentosa dari uji Barfoed
6. Pada Uji Seliwanof, Ketosa terdapat pada fruktosa
7. Bentuk kristal karbohidrat pada hasil uji Osazon berbeda-beda sesuai dengan zat ujinya.
8. Hasil hidrolisis pati dan amilum adalah amilopektin, amilosa, eritrodekstrin, akrodekstrin, maltosa, dan glukosa
9. hasil hidrolisis sukrosa adalah monosakarida-monsakarida (glukosa dan freuktosa) yang terdeteksi pada uji Benedict, Seliwanoff, dan Barfoed
VI. DAFTAR PUSTAKA
Feseenden dan Fessenden. 1997. Dasar-Dasar Kimia Organik. Binarupa Aksara. Jakarta
Jalip, IS. 2008. Praktikum Kimia Organik, Edisi kesatu. Laboratorium Kimia Universitas Nasional. Jakarta
