Suhu adalah suatu besaran pokok yang menyatakan derajat
panas dingin suatu benda. Suatu benda umumnya menyimpan
energi panas di dalamnya. Jika benda memiliki suhu yang tinggi,
dapat berarti benda tersebut menyimpan energi panas yang
tinggi di dalamnya. Jika benda memiliki suhu yang rendah,
maka benda tersebut menyimpan energi panas yang rendah di
dalamnya. Suhu suatu benda dapat diukur dengan menggunakan
alat ukur suhu yang dikenal dengan termometer. Termometer
adalah alat pengukur suhu yang memiliki Satuan Internasional
(SI) berupa kelvin (K).
1. Jenis-Jenis Termometer dalam Kehidupan Sehari-hari
Termometer yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari memiliki beragam jenis, antara lain sebagai berikut.a. Termometer dari bahan zat cair
Termometer ini menggunakan zat cair berupa raksa dan alkohol. Jenis-jenis termometer zat cair, antara lain sebagai berikut.
- Termometer klinis, yaitu termometer yang digunakan untuk mengukur suhu tubuh manusia dengan skala ukurnya 35–42 oC.
- Termometer max-min six bellani, yaitu termometer yang digunakan untuk mengukur suhu tertinggi dan suhu terendah suatu tempat dengan skala ukurnya -20–50 oC.
- Termometer ruang, yaitu termometer yang digunakan untuk mengukur suhu ruangan dan termasuk jenis termometer maksimum.
- Termometer laboratorium, yaitu termometer yang digunakan untuk mengukur suhu dalam percobaan, penelitian, atau pengukuran secara ilmiah dan umumnya tidak memiliki skala agar dapat digunakan untuk praktik penentuan skala.
b. Termometer dari bahan zat padat
Termometer zat padat dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis, antara lain sebagai berikut.
- Termometer bimetal, yaitu termometer dari logam untuk menunjukkan perubahan suhu dengan skala yang berbentuk lingkaran.
- Termometer hambatan, yaitu termometer yang dibuat berdasarkan perubahan hambatannya untuk mengukur suhu di atas 1.000 oC.
- Termokopel, yaitu termometer yang digunakan untuk mengetahui perbedaan pemuaian dua logam yang kedua ujungnya disentuhkan untuk menghasilkan Gaya Gerak Listrik (GGL).
c. Termometer dari bahan zat gas
Termometer zat gas, yaitu termometer yang banyak digunakan untuk penelitian dan industri.
cara kerja termometer zat gas, seperti pada gambar berikut
d. Termometer optis
Termometer optis terdiri atas dua jenis, yaitu sebagai berikut.
- Pirometer, yaitu termometer yang digunakan untuk mengukur intensitas radiasiyang dipancarkan suatu benda yang sangat panas dengan suhu tinggi yaitu sekitar 500–3.000 oC.
- Termometer inframerah, yaitu termometer yang digunakan untuk mengukur suhu dengan menembakkan pancaran inframerah pada objek yang dituju.
2. Jenis Skala Termometer Suhu
Termometer memiliki beberapa klasifikasi berdasarkan jenis skalanya yakni meliputi termometer celsius, termometer reamur, termometer fahrenheit, dan termometer kelvin.a. Celsius
Termometer celsius adalah termometer pengukur suhu yang menggunakan skala celsius. Titik didih pada termometer celsius sebesar 100 oC dan titik bekunya sebesar 0 oC. Termometer celsius diciptakan oleh seorang ahli bernama Anders Celsius yang berasal dari Swedia dengan merancang termometer ini dari pipa kaca tipis yang kedua ujungnya tertutup dengan tendon bawah yang diisi raksa. Adapun dalam termometer celsius dari suhu 0 oC sampai dengan suhu 100 oC dibagi dalam 100 skala. Termometer celsius memiliki perbandingan antara titik didih dan titik beku adalah 5.
b. Reamur
Termometer reamur adalah termometer pengukur suhu yang menggunakan skala reamur. Titik didih pada termometer reamur sebesar 80 oR dan titik bekunya sebesar 0 oR. Termometer reamur dirancang oleh seorang ahli dari Perancis yang bernama Réaumur dengan prinsip sama dengan pembuatan termometer celsius hanya saja dari suhu 0 oR sampai dengan suhu 80 oR dibagi dalam 80 skala sehingga tiap-tiap bagian disebut satu derajat reamur. Termometer reamur memiliki perbandingan antara titik didih dan titik beku adalah 4.
c. Fahrenheit
Termometer fahrenheit adalah termometer pengukur suhu yang menggunakan skala fahrenheit. Perbedaan termometer fahrenheit dengan termometer celsius dan reamur terletak pada suhu tetap bawah ditetapkan menggunakan salju yang dicampur dengan garam amonia yang lebih dingin dibandingkan suhu es yang melebur pada tekanan normal. Adapun suhu tetap atas ditetapkan berdasarkan suhu badan manusia yang sehat. Titik didih pada termometer fahrenheit sebesar 212 oF dan titik bekunya sebesar 32 oF. Termometer fahrenheit dirancang oleh seorang ahli Jerman yang bernama Daniel Gabriel, di mana dari suhu 32 oF sampai dengan suhu 212 oF dibagi dalam 180 skala. Termometer fahrenheit memiliki perbandingan antara titik didih dan titik beku adalah 9.
d. Kelvin
Termometer kelvin adalah termometer pengukur suhu yang menggunakan skala kelvin. Skala kelvin adalah skala yang dinyatakan baku secara internasional dalam pengukuran suhu dan dilambangkan huruf K. Skala kelvin memiliki keunikan tersendiri sebab dalam skala ini 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 oC. Suhu ini dikenal sebagai suhu nol mutlak. Para ilmuwan yakin bahwa pada suhu nol mutlak, molekul-molekul diam atau tidak bergerak. Termometer kelvin memiliki titik didih sebesar 373 K dan titik bekunya sebesar 273 K. Termometer kelvin dirancang oleh seorang ahli dari Inggris yang bernama Kelvin, di mana dari suhu 273 K sampai dengan suhu 373 K dibagi dalam 100 skala. Termometer kelvin memiliki perbandingan antara titik didih dan titik beku adalah 4.
3. Mengonversi Satuan Suhu
Skala suhu dari berbagai termometer dapat dikonversikan dari satu skala suhu ke skala suhu lainnya. Adapun rumus yang digunakan untuk mengonversi skala suhu suatu termometer menjadi skala suhu termometer lainnya, dapat menggunakan rumus sebagai berikut.a. Celsius (oC), dapat dikonversikan dalam satuan suhu lainnya dengan menerapkan rumus matematis sebagai berikut.
b. Reamur (oR), dapat dikonversikan dalam satuan suhu lainnya dengan menerapkan rumus matematis sebagai berikut.
c. Fahrenheit (oRF), dapat dikonversikan dalam satuan suhu lainnya dengan menerapkan rumus matematis sebagai berikut.
d. Kelvin (oK), dapat dikonversikan dalam satuan suhu lainnya dengan menerapkan rumus matematis sebagai berikut.
Contoh Soal 1:
Besi dipanaskan dalam skala Celsius suhunya 40°C. Tentukan suhu besi bila dinyatakan dalam skala Fahrenheit, Reamur, dan Kelvin!
Penyelesaian:
Diketahui: C = 40°C
Ditanya:
a. F...?
b. R ...?
c. K ...?
Jawab:
Contoh Soal 2:
Pada waktu musim dingin terdapat laporan cuaca dari Inggris di mana suhu udara mencapai 14°F. Berapakah suhunya jika diukur menggunakan termometer Reamur?
Jawab:
Contoh Soal 3:
Sebuah zat cair diukur suhunya menggunakan termometer Celsius diperoleh angka 40°C. Berapakah suhu zat cair tersebut jika diukur menggunakan termometer Reamur?
Jawab
0 comments:
Posting Komentar