A. Pengertian Suhu
Saat malam kita merasa dingin
sedang pada siang hari kita merasakan panas. Perbedaan panas atau dingin
tersebut disebut dengan suhu, sehingga suhu adalah ukuran derajat panas atau
dinginnya suatu benda. Benda yang panas memiliki suhu lebih tinggi dibandingkan
dengan benda dingin. Dalam SI, suhu
dinyatakan dalam satuan Kelvin (K) meskipun dalam kehidupan sehari-hari suhu
lebih banyak dinyatakan dalam satuan derajat Celcius (°C).
B. Alat Ukur Suhu
Secara sederhana kita dapat
menentukan sebuah benda panas atau dingin karena kita memiliki indra perasa.
Namun kita tidak dapat menentukan secara tepat berapa nilai panas tersebut, hal
ini karena ketika kita mengukur panas dengan indra perasa maka hasil yang
dirasakan setiap orang bisa berbeda maka nilai pengukuranya bersifat relatif
maka untuk mendapatkan nilai suhu yang tepat maka digunakan termometer.
Dasar dari pembuatan
termometer adalah perubahan volume zat cair dengan prinsip kerja bahwa apabila
zat cair dalam termometer terkena panas, maka akan memuai sehingga tinggi zat
cair pada pipa kaca berubah dan akan menunjukkan skala tertentu. Dari sinilah
suhu sebuah benda dapat dibaca dan ditentukan.
1. Zat yang
digunakan sebagai bahan pengisi termometer
a. Air raksa
1. Keunggulan raksa sebagai bahan pengisi
termometer adalah:
- Raksa tidak membasahi dinding kaca,
- Raksa merupakan penghantar panas yang baik,
- Kalor jenis raksa rendah akibatnya dengan perubahan
panas yang kecil cukup dapat mengubah suhunya,
- Jangkauan ukur raksa lebar karena titik bekunya
-39°C dan titik didihnya 357°C.
- Volume air raksa berubah secara teratur
2. Kelemahan raksa sebagai bahan pengisi termometer
yaitu:
- Raksa tidak dapat digunakan mengukur lebih
rendah dari -39°C.
- Harga raksa mahal.
- Bila tabungnya pecah sangat berbahaya,
karena raksa termasuk zat beracun.
b. Alkohol
1. Keuntungan alkohol sebagai bahan pengisi
termometer antara lain:
- Memiliki titik beku yang rendah sampai
-114°C.
- Harganya relatif lebih murah.
- Alkohol lebih cepat mengalami pemuaian.
2. Kelemahan alkohol sebagai bahan pengisi
termometer, yaitu:
- Pemuaiannya tidak teratur.
- Tidak berwarna sehingga sulit dilihat.
- Membasahi dinding kaca.
- Tidak bisa digunakan untuk mengukur suhu
benda yang tinggi, sebab pada suhu 78°C alkohol sudah mendidih.
2. Macam termometer
a. Berdasarkan kegunaannya
1. Termometer dinding (termometer ruang)
Berfungsi untuk mengukur suhu
suatu ruangan, mempunyai batas ukur -22°C sampai dengan 50°C atau O°F sampai
dengan 120°F.
2. Termometer klinis atau termometer suhu badan
Termometer klinis digunakan
untuk mengukur suhu badan manusia. Skala pada termometer ini adalah 35°C sampai
dengan 42°C. Zat pengisi termometer ini adalah raksa.
3. Termometer optik (pirometer)
Termometer optik digunakan
untuk mengukur benda-benda bersuhu tinggi dan berkilau. Titik tetap atasnya
mencapai 1000°C.
4. Termometer maksimium - minimum Six Bellani
Termometer ini digunakan
untuk mengukur suhu maksimum dan minimum dalam selang waktu tertentu.
Termometer ini menggunakan zat pengisi raksa dan alkohol dalam tabung berbentuk
U (sekarang digunakan minyak creosote).
5. Termometer laboratorium
Termometer laboratorium
merupakan termometer yang dipakai dalam suatu praktikum di laboratorium. Cara
penggunaannya: bagian tendon (reservoir) dimasukkan ke dalam cairan atau
larutan, kemudian permukaan zat termometrik (alkohol atau raksa) pada
termometer akan menunjukkan skala suhu.
b. Berdasarkan skalanya
1. Termometer Celcius
Termometer Celsius ditemukan
oleh Andreas Celcius (1701–1744), seorang ahli fisika dari Swedia. Celcius menentukan
titik tetap bawah skala termometer dengan patokan suhu es yang sedang mencair,
yang diberi skala 0°. Titik tetap atasnya berpatokan pada suhu air mendidih
pada tekanan 76 cmHg, yang diberi skala 100°. Satuan suhu yang diukur
menggunakan termometer Celsius yaitu derajat celsius, ditulis: °C.
2. Termometer Reamur
Termometer ini dikenalkan
oleh Reamur, seorang ahli fisika berkebangsaan Prancis. Reamur menentukan titik
tetap bawah dan titik tetap atas skala termometer sama seperti Andreas Celcius.
Namun, Reamur memberi skala 0° untuk titik tetap bawah dan 80° untuk titik tetap atas termometernya.
Satuan suhu yang diukur menggunakan termometer Reamur yaitu derajat reamur,
ditulis: °R.
3. Termometet Fahrenheit
Termometer jenis ini
dikenalkan oleh Gabriel D. Fahrenheit, seorang ahli fisika berkebangsaan
Jerman. Fahrenheit menetapkan titik tetap bawah, yaitu suhu campuran es dan
garam amonium klorida. Titik ini ditetapkan menjadi 0°F. Suhu campuran air dan
es (titik beku air) pada termometer Fahrenheit diberi skala 32°F. Sementara
titik tetap atas termometer ini, yaitu suhu air mendidih diberi skala 212°F.
4. Termometer Kelvin
Termometer Kelvin ditetapkan
oleh fisikawan Inggris Lord Kelvin. Skala Kelvin memiliki satuan Kelvin
(disingkat K, bukan °K). Pada skala Kelvin, tidak ada skala negatif karena
titik beku air ditetapkan sebesar 273 K dan titik didih air ditetapkan sebesar
373 K. Hal ini berarti suhu 0 K sama dengan –273 °C. Suhu ini dikenal sebagai
suhu nol mutlak. Para ilmuwan yakin bahwa pada suhu nol mutlak, molekul-molekul
diam atau tidak bergerak. Dengan alasan inilah skala Kelvin sering digunakan
untuk keperluan ilmiah. Skala Kelvin merupakan satuan internasional untuk
temperatur.
3. Perbandingan
skala termometer
No.
|
Jenis Termometer
|
Titik Tetap Bawah
|
Titik Tetap Atas
|
Selisih
(Jumlah Skala)
|
1.
|
Celcius
|
0°C
|
100°C
|
100
|
2.
|
Reamur
|
0°R
|
80°R
|
80
|
3.
|
Fahrenheit
|
32°F
|
212°F
|
180
|
4.
|
Kelvin
|
273°K
|
373°K
|
100
|
Perbandingan
skala
C : R
: (F – 32) = 100 : 80 : 180
C : R
: (F – 32) = 5 : 4 : 9
Dari
perbandingan di atas diperoleh rumus sebagai berikut:
a. Perbandingan skala Celcius dan Reamur
C : R = 5 : 4
b. Perbandingan skala Celcius dan Fahrenheit
C : (F – 32) = 5 : 9
c. Perbandingan skala Reamur dan Fahrenheit
R : (F – 32) = 4 : 9
d. Untuk suhu dalam SI menggunakan skala Kelvin
dapat ditentukan dengan rumus
K = C + 273 atau C = K – 273
No comments:
Post a Comment