02 June 2016

Suhu


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