SUHU DAN PENGUKURANNYA

Satu lagi besaran pokok yang sering kamu jumpai dalamkehidupan sehari-hari adalah suhu. Apakah suhu itu? Bagaimana cara mengukur suhu? Apa pula satuannya? Menurutmu, untuk membuat secangkir kopi panas, apa yang kamu perlukan? Apa juga yang kamu perlukan untuk membuat segelas sirop dingin? Untuk membuat secangkir kopi panas, kamu memerlukan beberapa sendok kopi dan air panas, sedangkan untuk membuat sirop dingin kamu memerlukan sari sirop, air, dan es batu.

Bagaimana kamu dapat menentukan bahwa air kopi itu terasa panas dan sirop itu terasa dingin? Dalam kehidupan sehari-hari kamu sering mengukur suhu dengan penglihatan, sentuhan, dan perasaanmu saja sehingga kamu hanya melakukan perkiraan terhadap derajat panas suatu benda.

Manusia merasakan panas dan dingin yang berasal dari lingkungannya. Akan tetapi manusia tidak dapat menentukan ukuran panas secara pasti sehingga diperlukan alat untuk mengukurnya tingkatan panas. Tingkatan atau derajat panas suatu benda disebut suhu.

Alat yang digunakan untuk mengukur suhu adalah termometer. Prinsip pembuatan termometer diawali dengan dibuatnya termoskop oleh Galileo Galilei. Termoskop menggunakan prinsip adanya hubungan antara perubahan volum dan perubahan suhu dari zat yang dipakai sebagai alat ukur suhu. Termometer berasal dari bahasa Yunani, yaitu thermos yang berarti panas, dan meter yang berarti mengukur. Naiknya permukaan zat cair  atau bertambahnya volume zat cair dan berkurangnya volume zat cair ketika didinginkan merupakan sifat fisis zat cair, maka, ”perubahan volum” (volum suatu benda akan bertambah bila dipanaskan), begitupula dengan ”perubahan suhu” (suhu suatu benda akan naik bila dipanaskan). Untuk mengetahui tentang suhu dan bagaimana pengukurannya serta perhitungan matematis tentang suhu.

A.     Bahan Cair Pengisi Termometer

Zat cair yang digunakan biasanya adalah raksa dan alkohol. Kedua zat cair yang digunakan sebagai pengisi termometer memiliki keunggulan dan kekurangan.

Beberapa keunggulan air raksa sebagai pengisi termometer, antara lain :

1.      Tidak membasahi dinding pipa kapiler sehingga pengukurannya lebih teliti,

2.      Mudah dilihat karena mengkilat,

3.      Cepat mengambil panas dari suatu benda yang sedang diukur,

4.      jangkauan suhu air raksa cukup lebar, karena air raksa membeku pada suhu-40⁰C dan mendidih pada suhu 360⁰C dan

5.      volume air raksa berubah secara teratur.

Beberapa kelemahan atau kerugian air raksa sebagai pengisi termometer, antara lain ;

1.      Harganya mahal,

2.      Tidak dapat digunakan untuk mengukur suhu yang sangat rendah,

3.      Termasuk zat beracun sehingga berbahaya apabila tabungnya pecah.

Keuntungan menggunakan alkohol sebagai pengisi termometer, antara lain 

1.      Alkohol harganya murah,

2.      Alkohol lebih teliti, sebab untuk kenaikan suhu yang kecil ternayata alkohol mengalami perubahan volume yang besar dan

3.      alkohol dapat mengukur suhu yang sangat rendah, sebab titik beku alkohol-130⁰C.

Kelemahan atau kerugian alkohol sebagai pengisi termometer, antara lain :

1.      Membasahi dinding kaca,

2.      Titik didihnya rendah (78⁰C), dan alkohol tidak berwarna, sehingga perlu memberi pewarna dahulu agar dapat dilihat.

B.      Perbandingan Skala Termometer

Untuk mengukur suhu secara kuantitatif, maka termometer raksa harus berskala. Skala yang dikenal adalah skala celcius, skala fahreinheit, skala rheamur, dan skala kelvin. Perbandingan antara Celcius, Rheamur, Fahreinheit dan Kelvin.

Skala Celcius dengan titik lebur es diberi harga 0 dan titik uap diberi harga 100. Fahrenheit menetapkan angka 32 untuk titik beku es dan 212 untuk titik didih uap. Rheamur menentukan angka 0 untuk titik beku es dan 80 untuk titik didih.  Dari data tersebut, maka hubungan antara Celcius, Rheamur, Fahreinheit dan Kelvin sebagai berikut

C : R : (F-32) : K

5 :  4  :    9     : 5

Tabel 2.1 : Perbandingan Skala Termometer

Skala Celcius	Skala Rheamur	Skala Fahreinheit	Skala Kelvin
100 - 0	80 - 0	212 - 32	373 - 273
100	80	180	100
5	4	9	5

Oleh karena itu, rumus konversi antara satu skala termometer dengan skala termometer lainnya dapat dirumuskan sebagai berikut

1.      t^oC =[ (9/5 t) + 32 ] ^oF

2.      t^oF = [ 5/9 ( t – 32) ] ^oC

3.      t^oR =[ (5/4) t] ^oC

4.      t^oK = t^oC + 273^oC

C.      Jenis Termometer

Berdasarkan jenis perubahan yang dipakai sebagai dasar pembuatannya, maka jenis termometer  yaitu :

1.      Termometer Hambatan

Termometer hambatan bekerja berdasarkan daya hantar listrik. Prinsipnya adalah hambatan akan naik bila suhu naik.

2.      Termometer Optik

Termometer optik yaitu termometer yang digunakan untuk mengukur titik leleh logam yang bekerja berdasarkan perubahan  warna.

3.      Termometer Reamur, Celcius, Fahrenheit dan Kelvin,

Termometer Reamur, Celcius, Fahrenheit dan Kelvin bekerja berdasarkan perubahan volum bila terjadi perubahan suhu.

Ditinjau dari segi penggunaannya, jenis-jenis termometer adalah :

1.      Termometer Hambatan,

Termometer hambatan pada prinsipnya menggunakan hambatan logam akan bertambah jika terjadi kenaikan suhu. Tingkat ketelitiannya tinggi yaitu bisa dibaca sampai dengan beda suhu 0,001^oC dan jangkauan pengukuran sampai ke titik lebur Platina (1760^oC).

2.      Termometer Gas Volum Konstan,

Termometer gas volum konstan menggunakan gas volum konstan seperti Helium dan sensitif terhadap perubahan suhu.

3.      Termometer Six-Bellani

Termometer Six Bellani khusus digunakan untuk mencatat suhu tertinggi dan terendah dari keadaan cuaca, misalnya dalam seminggu, lebih dikenal dengan termometer maximum dan minimum.

4.      Termometer Suhu Badan

Termometer suhu badan khusus digunakan untuk mengukur suhu tubuh manusia. Biasanya digunakan dengan cara dijepit pada ketiak atau dimasukkan ke mulut. Pipa kapilernya dibuat lebih sempit sehingga tidak terlalu cepat turun. Untuk menurunkan raksa, dilakukan dengan mengibas-ngibaskannya.

5.      Pyrometer

Pyrometer merupakan termometer yang dimanfaatkan untuk mengukur suhu yang sangat tinggi. Bekerja dengan mengukur intensitas radiasi yang dipancarkan oleh benda yang sangat panas. Batas ukur antara 500^oC sampai 3000^oC.

Berdasarnya zat termometriknya, termometer dapat dibedakan menjadi :

1.      Termometer Zat Padat.

Termometer zat padat menggunakan prinsip perubahan hambatan logam konduktor terhadapap suhu sehingga sering juga disebut sebagai termometer hambatan. Biasanya termometer ini menggunakan kawat platina halus yang dililitkan pad mika dan dimasukkan dalam tabung perak tipis tahan panas.

2.      Termometer Zat Cair.

Termometer zat cair dibuat berdasarkan perubahan volume. Zat cair yang digunakan biasanya raksa atau alkohol. Contoh termometer Fahrenheit, Celcius, Reamur.

3.      Termometer Gas

Termomter gas menggunakan prinsip pengaruh suhu terhadap tekanan. Bagan alat ini sama seperti nanometer. Pipa U yang berisi raksa mula-mula permukaannya sama tinggi. Jika salah satu ujungnya dihubungkan dengan ruangan yang bersisi gas bertekanan, maka akan terjadi selisih tinggi. Contoh: termometer gas pada volume gas tetap

1.    Materi, Soal dan Pembahasannya. Klik : SUHU DAN PENGUKURANNYA

2.    Materi pendukung lainnya. Klik : SUHU DAN PENGUKURANNYA2
3.  Video pembahasa Soal Klik : Koversi Suhu  

3.  Latihan Ujian ONLINE 
Klik : AKU BISA SUHU1

Klik : AKU BISA SUHU2

Klik : AKU BISA SUHU3