SUHU DAN PENGUKURANNYA

Ketika tangan kita dicelupkan ke dalam air yang baru direbus, beberapa saat kemudian tangan kita akan merasakan panas. Demikian pula saat tangan kita memegang es, ternyata tangan kita merasa dingin. Dalam kehidupan sehari-hari panas atau dingin biasa digunakan untuk menjelaskan derajat suhu suatu benda. Suatu benda dikatakan panas, berarti benda tersebut memiliki suhu yang tinggi. Demikian pula suatu benda dikatakan dingin, berarti benda tersebut bersuhu rendah.

Konsep
Suhu adalah ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda.
Alat yang digunakan untuk mengukur suhu benda dengan tepat dan menyatakannya dengan angka disebut termometer. Sebuah termometer biasanya terdiri dari sebuah pipa kaca berongga yang berisi zat cair (alkohol atau air raksa), dan bagian atas cairan adalah ruang hampa udara.
Termometer dibuat berdasarkan prinsip bahwa volume zat cair akan berubah apabila dipanaskan atau didinginkan. Volume zat cair akan bertambah apabila dipanaskan, sedangkan apabila didinginkan volume zat cair akan berkurang. Naik atau turunnya zat cair tersebut digunakan sebagai acuan untuk menentukan suhu suatu benda.
Untuk lebih memahami prinsip kerja termometer, lakukan demonstrasi berikut ini! Panaskan air berwarna di dalam tabung sampai mendidih seperti ditunjukkan pada gambar di atas! Amati dengan teliti air berwarna tersebut. Apakah yang terjadi? Tentu tidak lama kemudian kamu akan melihat bahwa zat cair dalam pipa kaca naik mencapai titik tertentu. Perubahan volume zat cair dalam pipa dapat digunakan untuk mengukur volume. Seperti kita ketahui bahwa zat cair sebagai bahan pengisi thermometer ada dua macam, yaitu air raksa dan alkohol. Nah, ternyata zat cair tersebut memiliki beberapa keuntungan dan kerugian.
Suhu termasuk suatu besaran pokok. Suhu dapat didefinisikan sebagal besaran yang menyatakan ukuran derajat panas atau dingin suatu benda.
Untuk menentukan suhu suatu benda tidak dapat kita gunakan perasaan dengan panca indera (peraba tangan) maka diperlukan suatu alat yang dapat digunakan untuk mengukur suhu dan nienyatakannya dengan tangan, sebagai alat untuk mengukur suhu disebut termometer.


Termometer dibuat berdasarkan prinsip perubahan volume. Termometer yang tabungnya diisi dengan raksa kita sebut terrnometer raksa, sedangkan termometer yang diisi dengan alkohol disebut termometer alkohol.


Termometer Raksa
Keuntungan:
• Mudah dilihat karena mengkilap
• Pemuaiannya teratur
• Tidak membasahi dinding
• Jangkauan suhunya besar, yaitu : -39° C sarnpai 3570 C

Kerugian:
• Harga mahal
• Tidak dapat mengukur suhu yang sangat rendah, misal kurang dan -39° C.
• Merupakan bahan beracun, bila tabung pecah berbahaya.





Termometer Alkohol
Keuntungan:
• Harganya murah
• Lebih teliti untuk perubahan yang sangat kecil karena pemuaiannya cukup besar.
• Titik bekunya, yaitu -112° C.

Kerugian:
• Titik didihnya rendah, yaitu 78° C, sehingga tidak dapat mengukur suhu yang tinggi.
• Tidak berwarna sehingga sukar dilihat.
• Membasahi dinding


Mengapa air tidak dapat digunakan untuk mengisi termometer? Karena beberapa alasan sebagai berikut ini :
• Air rnembasahi dinding
• Air tidak berwarna, sulit dibaca
• Jangkauan suhu air terbatas (0° C - 100° C)
• Perubahan volum sangat kecil
• Kurang akurat hasil bacaannya.


Menurut penggunaannya termometer terbagi atas 3 jenis :
a. Termometer maksimum minimum
b. Termometer suhu badan (batas ukurnya 35 - 42° C)
c. Termometer laboratorium

SKALA BERBAGAI MACAM TERMOMETER

Supaya suhu suatu benda dapat diukur dengan menggunakan termometer hingga diketahui nilainya, maka dinding kaca thermometer diberi skala dengan cara menandai titik-titik tertentu pada kaca. Setelah itu masing-masing titik tersebut diberi angka untuk menunjukkan derajat panas atau dinginnya suatu benda.

Langkah yang dipakai untuk menentukan skala suhu thermometer menurut Celsius-Ilmuwan Swedia- , sebagai berikut:

1. Titik tetap bawah skala Celsius (0⁰) menggunakan suhu air yang sedang membeku (es).
2. Titik tetap atas (100⁰ ) menggunakan suhu air yang sedang mendidih pada tekanan udara normal yaitu 1 atm.
3. Bagi jarak antara kedua titik tetap atas dan titik tetap bawah menjadi bagian yang sama (100 bagian). Hal ini menunjukkan bahwa jarak antara dua garis berurutan sama dengan 1⁰C.

Di bawah ini ditunjukkan perbandingan empat skala suhu, yaitu skala suhu Celsius, Reamur, Fahrenheit dan Kelvin.

Termometer Celsius

• Dibuat oleh Anders Celsius dari Swedia pada tahun 1701 - 1744.
• Titik tetap atas menggunakan air yang sedang mendidih (100⁰C).
• Titik tetap bawah menggunakan air yang membeku atau es yang sedang mencair (0⁰C).
• Perbandingan skalanya 100.

Termometer Reamur

• Dibuat oleh Reamur dari Perancis pada tahun 1731.
• Titik tetap atas menggunakan air yang mendidih (80⁰R).
• Titik tetap bawah menggunakan es yang mencair (0⁰R).
• Perbandingan skalanya 80.

Termometer Fahrenheit

• Dibuat oleh Daniel Gabriel Fahrenheit dari Jerman pada tahun 1986- 1736
• Titik tetap atas menggunakan air mendidih (212⁰F).
• Titik tetap bawah menggunakan es mencair (0⁰F).
• Perbandingan skalanya 180.

Termometer Kelvin

• Dibuat oleh Kelvin dari Inggris pada tahun 1848-1954
• Titik tetap atas menggunakan air mendidih (373 K).
• Titik tetap bawah menggunakan es mencair (273 K).
• Perbandingan skalanya 100.

Hubungan antara Celsius, Reamur, Fahrenheit dan Kelvin adalah sebagai berikut :

	Celcius	Reamur	Fahrenheit	Kelvin
Titk tetap Atas Titik Tetap Bawah Rentang Jarak Angka Pembanding	1000C 00C 100 5	800R 00R 80 4	2120F 320F 180 9	373 273 100 5

Perbandingan Skala :

t_C : t_R : (t_F-32) : (t_K-273) = 5 : 4 : 9 : 5

jadi :     

Contoh Soal :

Jika termometer Celcius menunjukkan angka 50⁰C, berapakah angka yang ditunjukkan termometer Reamur ?

Diketahui : t_C = 50⁰C

Ditanya  : t_R = ...?

Jawab :

Jadi 50⁰C sama dengan 40⁰R.


Untuk mengukur suhu suatu ruangan digunakan termometer dinding
a. Termometer zat cair dalam gelas.
Termometer ini biasanya digunakan untuk mengukur temperatur pada daerah batas pengukuran yang dipengaruhi oleh jenis zat termometrik yang berupa cairan dalam pipa kapiler. Prinsipnya zat cair memuai apabila dipanaskan.

b. Termokopel
Termokopel terdiri dari dua jenis logam yang dihubungkan dan membentuk rangkaian tertutup. Besarnya aliran listrik pada kawat berubah sesuai dengan perubahan suhu. Keuntungan termokopel terletak pada kecepatan mencapai keseimbangan suhu dengan sistem yang aKan diukur.

c. Termometer hambatan listrik
Prinsip kerja termometer ini adalah hambatan listrik dan logam akan bertambah apabila suhu logam tersebut naik.

d. Termometer gas volum tetap
Termometer ini terdiri dari bola yang berisi gas yang dihubungkan dengan tabung manometer. Prinsip kerjanya adalah perubahan tekanan suatu gas akibat perubahan suhu bila volumnya tetap