Suhu

Indra peraba tidak dapat digunakan dalam pengukuran suhu

Tentunya kamu pernah melihat seorang ibu meletakkan tangannya d kening anaknya yang sedang demam. Beliau mengatakan: “ Badannya panas, berarti suhunya tingg.” Tetapi apakah seorang ibu yang memegang kening anaknya yang sedang sakit dapat menentukan derajat panasnnya?

Demikian pula, ketika kita mencelupkan ujung jari tangan kedalam air yang baru direbus, ujung jari kita merasa hangat, sedangkan saat tangan kita memegang es, tangan kita akan merasa dingin.dalam kehidupan sehari-hari (derajat) panas/dinginnya suatu benda dikenal dengan isrilah suhu atau temperature.

Tangan atau indra peraba kita taidak dapat dengan tepat digunakan sebagai alat pengukur suhu. Para ilmuan telah menyelidiki dan menemukan suatu alat pengukur dengan tepat dan bersifat setandar, dalam arti dapat dipakai secara internasionalyang dinamakan thermometer. Dalam SI, satuan suatu suhu dinyatakan dalam Kelvin, sedangkan di Indonesia atau d kehidupan sehari-hari dinyatakan dalam derajay celcius (C°). sifat zat yang diukur untuk menyatakan suatu suhu disebut sifat termometrik. Ada banyak thermometer tapi cara kerjanya selalu bergantung pada sifat zat yang berubah dengan suhu. Misal volume, warna, besar hambatandan konduktifitas termal.

     Thermometer sebagi pengukur suhu zat

Pada umumnya, thermometer digunakan saat ini menggunakan pipa kaca yang berisi zat cair, missal raksa atau alcohol. Bila zat cair tersebut mengalami kenaikan suhu, zat itu akan memuai.  Selain itu, thermometer juga ada yang terbuat dari bahan padat dan bahan gas.

Thermometer bekerja berdasarkan perubahan volume, yaitu zat memuai jika suhu zat naik dan zat menyusut jika suhu turun. Zat muai yang banyak digunakan sebagai bahan pembuatan thermometer antara lain : udara, raksa, alcohol, dan logam.

 Bagian-bagian thermometer

Thermometer yang berbahan kaca dan berisi zat cair memanfaatkan sifat termometrik, xdimana volume zat cair memuai (bertambah) jika dipanaskan, dan menyusut (berkurang )jika didinginkan.  Pemuaian dan penyusutan zat cair itu akan mempengaruhi tinggi zat cair dalam pipa kaca thermometer. Jika pipa kaca diberi sekala maka  zat cair tersebut akan menunjukkan angka tertentu yang merupakan besaran suhu benda yang di ukur.

Thermometer terdiri atas :

  • Pipa kaca yang berupa pipa kapiler
  • Zat cair pengisi thermometer
  • Reservoir
  • Skala
  • Tabung gelas
  1. Skala Suhu

Skala Celcius

Untuk skala celcius, temperatur titik beku normal air (disebut juga sebagai titik es) dipilih sebagai nol derajat celcius (0o C) dan temperatur titik didih normal air (disebut juga sebagai titik uap) dipilih sebagai seratus derajat celcius (100o C). Di antara titik es dan titik uap terdapat 100 derajat. Pada termometer yang menggunakan skala celcius, temperatur yang lebih rendah dari temperatur titik es biasanya ditandai dengan angka negatif.

Skala Fahrenheit

          Pada Fahrenheit agar semua temperatur yang diukur bernilai positif. Karenanya, ia memilih 0 oF untuk temperatur campuran es dan air garam (temperatur terdingin yang bisa dicapai air). Hingga akhirnya diperoleh skala temperatur titik es dan titik uap berupa bilangan bulat.

Untuk skala Fahrenheit, temperatur titik beku normal air (titik es) dipilih sebagai 32 derajat Fahrenheit (32o F) dan temperatur titik titik didih normal air (titik uap) dipilih sebagai 212 derajat Fahrenheit (212o F). Di antara titik es dan titik uap terdapat 180 derajat.

Pada tekanan 1 atm, suhu titik es untuk termometer berskala celcius = 0 oC, sedangkan termometer berskala Fahrenheit = 32 oF. Sebaliknya, pada tekanan 1 atm, suhu titik uap untuk termometer berskala Celcius = 100 oC, sedangkan termometer berskala Fahrenheit

Termometer Gas Volume-Konstan dan Skala Kelvin

Termometer yang nyaris sempurna/ideal adalah termometer gas volume-konstan. Prinsip kerja si termometer gas volume-konstan adalah sebagai berikut. Volume gas dijaga agar selalu tetap (tidak berubah). Ketika suhu bertambah, tekanan gas juga bertambah.

Dalam pipa 1 dan pipa 2 terdapat air raksa. Volume gas dijaga agar selalu konstan, dengan cara menaikan atau menurunkan pipa 2 sehingga permukaan air raksa dalam pipa 1 selalu berada pada tanda acuan. Jika suhu alias temperatur meningkat, tekanan gas dalam tabung juga ikut2an bertambah. Karenanya, pipa 2 harus diangkat lebih tinggi agar volume gas selalu konstan. Tekanan gas bisa diketahui dengan membaca tinggi kolom air raksa (h) dalam pipa 2. Kalau pakai cara manual, ingat saja kolom air raksa setinggi 760 mm = tekanan 1 atm (1 atmosfir). . Biasanya pada termometer gas volume konstan yang canggih sudah ada alat penghitung tekanan. Wadah yang berisi gas juga sudah dirancang agar gas selalu berada dalam volume yang tetap. Jadi yang diukur cuma perubahan tekanannya saja.

Skala Kelvin

buat grafik yang menyatakan hubungan antara tekanan dan suhu. Lihat contoh di bawah.

Jika garis miring ditarik ke kiri sampai memotong sumbu T oC, kita akan menemukan bahwa ketika tekanan gas = 0, besar suhu = -273,15 oC. Mungkin kita berpikir bahwa besar suhu tersebut berbeda-beda, tergantung pada jenis gas yang dikurung dalam tabung termometer gas volume konstan. Berdasarkan hasil percobaan, walaupun jenis gas berbeda, ketika tekanan gas menjadi nol, besar suhu tetap bernilai -273,15 oC. Dengan demikian, kita bisa menggunakan besar suhu ini sebagai patokan skala suhu (disebut juga sebagai suhu alias temperatur nol mutlak).

Temperatur nol mutlak ini dikenal dengan julukan skala mutlak alias skala suhu Kelvin. Kelvin adalah nama almahrum Lord Kelvin (1824-1907), mantan fisikawan Inggris. Sekarang beliau sudah beristirahat di alam baka, karenanya gurumuda menyebutnya mantan fisikawan. Pada skala ini, suhu dinyatakan dalam Kelvin (K). Selang antara derajat sama sperti pada skala celcius, tetapi harga nol digeser hingga 0 K. Jadi 0 K = -273,15 oC dan 273,15 K = 0 oC. Suhu dalam skala Celcius dapat diubah menjadi skala Kelvin dengan menambahkan 273,15, suhu dalam skala Kelvin bisa diubah menjadi skala Celcius dengan mengurangi 273,15. 

Thermometer Reaumur

Prinsip thermometer ini sama sengan pembuatan thermometer Celsius dimana angka 0 sebagai titik tetap bawah menunjukan titik lebur es pada tekanan udara normal.perbedaanya dengan thermometer Celsius adalah titik didih air pada tekanan udara normal diberi tanda angka 80. Kemudian, antara kedua suhu itu dibagi menjadi 80 bagian yang sama.tiap-tiap bagian disebut 1 derajat Reaumur.

  1. 1.     Bahan thermometer

Bahan pengisi untuk membuat thermometer yang sering digunakan sampai saat ini adalah zat cair. Hal ini karena pada umumnya jika zat caur dipanaskan (suhunya naik), volumenya akan berubah sehingga perubahan volume ini dimanfaatkan untuk membuat thermometer.

Walaupun thermometer memeiliki sifasat termotik yaitu volume air memuai (bertambah) jika dipanaskan dan menyusut (berkurang) jika didinginkan, air tidak digunakan sebagai bahan pengisi thermometer adalah :

  • Air membasahi dinding kaca sehingga meninggalkan titik titik air pada kaca dan ini mempersulit membaca ketinggia air dalam tabung.
  • Air tidak berwarna sehingga sulit sulit dibaca batas ketinggiannya.
  • Jangkauan suhu air terbatas ( 0-100)
  • Perubahan volume air saat dipanaskan sagat kecil.

Selain itu hasil pengukuran yang didapat kurang teliti karena air termasuk penghantar panas yang sangat jelek. Agar semua bagian air mencapai suhu yang sama diperlukan waktu yang lama.

Thermometer yang menggunakan bahan zat cair antara lain Termometer kliniks/thermometer demam, thermometer dinding/ruang dan thermometer maksimum minimum Six Bellani. Zat cair yang paling banyak digunakan untuk mengisi tabung thermometer adalah raksa dan alcohol.

Terdapat berbagai keuntungna dan kerugian penggunaan zat cair tersebut, yaitu:

  1. Raksa

Keuntungan

  • Mudah dilihat karena mgngkilap
  • Pemuaianya teratur
  • Tidak membasahi dinding
  • Jangkauan suhunya cukup besar, yaitu -39°C sampai 357°C

Kelemahan

  • Harganya mahal
  • Tidak dapat mengukur susu sangat rendah ( kurang dari -39°C)
  • Merupakan bahan beracun
  1. Alkohol

Keuntungan

  • Harganya murah
  • Lebih teliti untuk perubahan yang sangat kecil kkarene pemuaianya cukup besar
  • Titik bekunya rendah yaitu -122°C

Kelemahan

  • Titik didihnya rendah yaitu 78°Csehingga tidak bisa mengukur suhu tinggi
  • Tidak berwarna sehingga sulit dilihat
  • Membasahi dinding

untuk download materinya silahkan di sini Suhu editing

untuk lembar kerja siswa silahkan klik di sini LEMBAR KERJA SISWA

untuk evaluasi materi silahkan klik disini

Nb : mata kuliah multimedia Sabar Nurohman

User name : sabar1007

  1. No trackbacks yet.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

Ikuti

Get every new post delivered to your Inbox.

%d bloggers like this: