SUHU DAN TERMOMETER
Suhu (Temperatur)
Besaran pokok fisika yang menyatakan
derajat panas atau dinginnya suatu benda atau
zat. Alat untuk mengukur suhu (temperatur) disebut dengan Termometer.
Termometer
Termometer adalah suatu alat yang berfungsi untuk
mengukur suhu. Termometer memanfaatkan sifat pemuaian (perubahan volume) suatu
zat untuk mengukur suhu obyek yang akan diukur.
Zat
yang umum digunakan dalam termometer adalah air raksa. Orang menggunakan air
raksa karena air raksa memiliki beberapa keunggulan seperti :
1.
Dapat menyerap panas suatu benda yang akan diukur sehingga temperatur air raksa sama dengan temperatur benda
yang diukur.
2.
Dapat digunakan untuk mengukur temperatur yang rendah hingga temperatur
yang lebih tinggi karena air raksa memiliki titik beku pada temperatur –39°C dan titik didihnya pada temperatur
357°C.
3.
Tidak membasahi dinding tabung sehingga pengukurannya menjadi lebih teliti.
4.
Pemuaian air raksa teratur atau
linear terhadap kenaikan temperatur, kecuali pada temperatur
yang sangat tinggi.
5.
Mudah dilihat karena air raksa dapat memantulkan cahaya.
Selain
menggunakan air raksa, kita juga dapat mengisi tabung temperatur menggunakan
alkohol. Namun, alkohol hanya memiliki titik didih sebesar 78°C dan titik beku
sebesar -144°C sehingga alkohol tidak bisa digunakan untuk mengukur temperatur
yang tinggi namun dapat digunakan untuk mengukur temperatur yang lebih rendah.
JENIS-JENIS TERMOMETER
A.
Termometer Standar
B.
Termometer Resistensi
Termometer Resistensi dirancang untuk mengukur suhu antara
-250 dan 700 derajat Celsius dengan mencatat perubahan resistensi cairan yang mengalir melalui kawat platinum dalam.
C.
Termometer Bimetal
Termometer
bimetal mekanik adalah sebuah termometer
yang terbuat dari dua buah kepingan logam
yang memiliki koefisien muai berbeda
yang dikeling (dipelat) menjadi satu.
Kata bimetal sendiri memiliki arti yaitu
bi berarti dua sedangkan
kata metal berarti logam, sehingga bimetal berarti “dualogam”.
D.
Termometer Infrared
Termometer
inframerah digunakan untuk mengukur suhu benda yang sangat panas.Benda yang
bergerak cepat, atau benda yang tidak boleh disentuh karena berbahaya.
Termometer inframerah bias juga disebut termometer laser, jika menggunakan sinar
laser untuk mengukur suhu benda
MENGKALIBRASI TERMOMETER
Menentukan titik tetap atas dan titik
tetap bawah:
Titik
Tetap Atas:
Masukkan tabung termometer ke dalam air
mendidih sampai terjadi keseimbangan termal pada termometer, lalu tandai
ketinggian raksa pada termometer yang menandakan titik tetap atas.
Titik
Tetap Bawah:
Masukkan tabung termometer ke dalam es
yang sedang melebur sampai raksa pada termometer berhenti berubah, lalu tandai
ketinggian raksa pada termometer yang menandakan titik tetap bawah.
Setelah mendapat
titik tetap atas dan titik tetap bawah pada termometer dengan memasukkan
termometer ke dalam air mendidih dan es melebur hitung jarak diantara titik
tetap atas dan titik tetap bawah yang berada di termometer. Lalu kita mendapat
pernyataan bahwa jarak diantara 2 titik tetap senilai dengan 100ºC. Maka 1ºC
yang equivalen dengan 1/100 dari 100ºC sama dengan 1/100 dari jarak antara 2
titik tetap tersebut. Dan dari jarak tersebut kita dapat menetapkan skala suhu
dengan satuan derajat.
SKALA
SUHU
Ketika mengukur
temperatur menggunakan termometer, ada beberapa skala yang dapat kita gunakan
seperti :
Setelah
mengetahui titik beku air dan titik didih air darimasing-masing skala maka kita
dapat menemukan perbandingan dari keempat skala tersebut.
Dengan demikian, kita
bisa menemukan formula untuk mencari temperatur dari masing-masing skala
sebagai berikut :
Apabila
ada suatu termometer X akan dikonversikan ke Celcius, maka dapat diubah melalui
rumus :
Keterangan :
X
maks = titik didih termometer X C
min = titik beku pada termometer Celcius
X
min = titik beku termometer X C
= suhu pada termometer Celcius
X
= suhu pada termometer X
C
maks = titik didih pada termometer Celcius
CONTOH SOAL
1.
Pengukuran suhu ruang menunjukkan
400˚K. Nyatakan suhu ruangan ini dalam derajat Celcius!
Jawab :
K = 400˚K
C = K – 273
C = 400˚K – 273
C = 127˚C
2.
Pada sebuah percobaan suhu oleh seorang
professor, termometer Y
yang direndam di dalam beker
glass yang didalamnya terdapat es batu melebur berketinggian raksa 5cm. Pada percobaan kedua dimana termometer direndam di dalam air
mendidih berketinggian raksa 25cm. Berapakah ketinggian raksa pada suhu
50ºC?
Jawab:
25cm
– 5cm = 100ºC
20cm = 100ºC
1cm =
5ºC
Maka,
50ºC = 10cm
Ketinggianraksa
= 10cm + 5 cm = 15cm
3.
Berapakah
suhu suatu ruangan dalam satuan Fahrenheit, jika diketahui suhu ruangan
tersebut dalam Kelvin adalah 323?
Jawab
:
323-273
= 50
Lalu,
9/5
x 50 = 90 + 32 = 122 ˚C
4.
Pada hari senin, suhu di Semarang menunjukkan angka 35˚C. Berapakah angka tersebut jika ditunjukkan pada termometer
Fahrenheit?
Jawab :
C = 35˚C
F = (9/5 C) + 32
F = (9/5 . 35˚C) + 32
F = (63˚C) + 32
F = 95˚F
5.
Pengukur suhu ruang di kelas Xaverius 2.3 menunjukkan suhu 303 K.
a.
Nyatakan suhu dalam derajat Celcius.
b.
Lalu pada daerah kota
Semarang turun hujan lebat, pengukur suhu ruangan mengalami perubahan dalam pengukuran dan menunjukkan suhu ruang
298 K. Berapakah suhu dalam derajat Celcius?
Jawab:
a.
K
= C + 273
303
= C +273
K
– 273 = C
C
= 30ºC
b.
298 = 273 + C
C
= 25ºC
Komentar
Posting Komentar