Temperatur dan Skala Pada Termometer

2 min read

Suhu dan Skala Pada Termometer

AhmadDahlan.NET – Pengertian temperatur (suhu) dalam kehidupan sehari-hari dapat didefenisikan sebagai ukuran panas dan dingin dari suatu benda. Misalnya saja Ice Cream yang dingin, Sop Ayam yang hangat dan Air Mendidih yang panas.

A. Pengertian Temperature

Banyak hal materi yang dengan mudah didefenisikan suhu menggunakan indera manusia namun panas dan dingin dari suatu benda tidak cukup menjelaskan konsep dari suhu. Mari kita bandingkan misalnya es yang baru saja keluar dari Kulkas Industri dengan suhu -15oC dengan es batu yang didinginkan di kulkas rumahan yang suhunya -5oC. Bagi tangan manusia mungkin akan kesulitan membendakan mana yang keluar dari kulkas rumahan dan kulkas industri karena kesan yang dihasilkan sama dinginnya dan menusuk daging.

Meskipun sama-sama dingin jika dikesan dengan tangan, namun salah satu dari es tersebut jauh lebih panas dibandingkan yang lainnya karena selisih sampai 10oC. Energi panas yang dimiliki ke dua benda ini juga terpaut 21 000 J untuk setiap kilogramnntya.

Lantas apa yang dimasuk dengan temperatur?

Temperature adalah indikator energi panas (kalor) yang dimiliki oleh suatu benda. Selama ada panas pada suatu maka dapat dipastikan jika benda tersebut memiliki energi.

Sebagaimana yang dipahami dalam teori atom materi, atom-atom dari suatu zat akan terus bergerak dengan berbagai macam gerakan dan tergantung dari wujud materi tersebut. Pada Fluida, atom-atom fluida akan bergerak bebas dengan kecepatan yang tergantung energi panas yang benda tersebut miliki. Semakin panas benda tersebut maka semakin besar energi kinetik atom yang dihasilkan, jika sudah cukup cepat, atom H2O dalam wujud liquid akan dengan mudah berubah menjadi gas meskipun belum mencapai titik didihnya. Pada benda-benda solid, atom cenderung stabil pada posisinya dengan ikatan yang sangat kuat, namun pada tingkat makroscopik, atom-atom ini tetap bergetar dan bergantung dari energi panas yang mereka miliki.

Penambahan energi pada suatu materi akan menunjukkan berbagai macam perubahan fisis. Pada metal misalnya, penambahan panas akan membuat jarak antar satu atom dan atom lainnya menjadi lebih renggang. Jika total tari renggangan ini dijumlahkan, maka dimensi panjang dari zat padat ini akan mengalami pertambahan panjang dan hal ini disebut pemuaian. Namun tidak semua panas akan membuat logam memuai, sebagaian dari panas tersebut jika cukup panas akan dipancarkan dalam bentuk radiasi, sebagaimana logam tungsen ketika dipanaskan atau baja yang sedang ditempa akan terlihat berpendar.

Suhu metal dan batangan besi panas yang berpendar

B. Skala Pada Termometer

Pengukuran suhu secara kuantitatif dilakukan degan menggunakan thermometer. Karakteristik zat terhadap perubahan panas yang zat tersebut alami dijadikan sebagai indikator dalam menunjukkan suhu. Sebagai contoh pada termometer bimetal, perbedaan perubahan panjang yang di alami oleh dua buah logam dijadikan indikator untuk mengukur perubahan suhu yang tinggi.

Bentuk termometer yang paling umum ditemukan dalam pengukuran pada suhu-suhu rendah adalah termometer alkohol dan raksa. Dua zat ini memiliki nilai perubahan muai panjang yang tinggi terhadap perubahan suhu yang kecil.

Misalkan sebuah pipa kapiler terbuat dari kaca di isi sejumlah alhokoh yang diberi pewarna di dalamnya. Pipa kapiler dalam tabung kaca ini sangat kecil sehinga pemuaian yang terjadi dianggap hanya untuk panjang. Jika dipanaskan maka Alkohol dalam pipa kapiler akan memuai dan ketiak didinginkan akan menyusut. Karaktestik kemudian banyak digunakan sebagai alat ukur suhu yang konsisten dalam menunjukkan perubahan suhu.

1. Termometer Celcius

Derajat Celcius (oC) merupakan salah satu satuan dari suhu yang dijadikan standar pengukuran untuk skala Centigrade atau SI. Skala ini diperkanalkan oleh Anders Celcius (1701-1744) namun nama Celcius baru dijadikan skala pada termometer pada tahun 1948 untuk menghormati atas penemuannya.

Celcius memasukkan sejumlah alkohol ke dalam pipa kaca yang memiliki lubang kapiler. Pipa ini dicelupkan ke dalam air yang mulai membeku sebagai batas atas (100oC) dan air tepat mendidih sebagai batas atas (0oC) dalam keadaan tekanan atmosfer standar. Skala ini kemudian dibalik oleh Jeans-Pierre Christin pada tahun 1743 seperti yang kita kenal sekarang yakni air membeku pada suhu 0oC dan mendidih 100oC.

2. Termometer Fahrenheit

Derajat Fahrenheit (oF) adalah satuan suhu yang digunakan di Amerika Serikat. Skal ini diperkenalkan oleh Daniel Gabriel Fahrenheit (1686–1736)

Ada banyak isu yang ada dibalik pemilihan skala yang tidak lazim dalam termometer namun berdasarkan tulisan asli yang dipublikasikan oleh Fahrenheit, titik bawah termometer ini diambil dari pencampuran Air, Es dan Amonium Klorida sebagai batas bawah (0oF) sedangkan batas atas untuk menunjukkan suhu 100oF diambil untuk suhu rata-rata tubuh orang sehat.

Menurut cerita yang beredar di Jerman, Fahrenheit sebenarnya mengukur suhu terendah yang ia catat di kampung halamannya di Danzig (daerah Sekitar Polandia) pada musim dingin sekitar tahun 1708 sampai 1709. Belakangan ia menemukan metode untuk menemukan titik tersebut dengan mencampurkan es, air dan garam laut terkadang juga dengan Amonium Cloride.

Setelah tulisan dari Andres Celcius populer tentang Titik Acuan Termometer, Skala pada termometer Fahrenheit diperbaiki sehingga menunjukkan suhu air membeku pada titik 32oF dan suhu air mendidih pada titik 212oF. Dengan demikian dapat disimpulkan jika 100oC – 0oC = 100oC (hasil operasi ini dibaca 100 Celcius Derajat, kebalikan dari titik yang ditunjukkan pada termometer) setara dengan 212oF – 32oF = 180oF.

Dalam suhu mutlak, Skala Fahrenheit dinyatakan dalam Rankine dan Suhu Celcius dinyatakan dalam Kelvin.

Konversi Satuan Fahrenheit-Celcius

Rumus Konversi Suhu Fahrenheit Celcius

Contoh Soal :

Lengkapilah tabel di bawah ini !

oC0oF
32oCoF
oC-40oF
-40oCoF
oC-50oF

Soal MID Test Fisika Komputasi

Petunjuk Pengerjaan Soal! Kerjakan soal berikut menggunakan Aplikasi MATLAB File yang dikerjakan untuk setiap soal terdiri dari (1) file script matlab dan (2) screenshoot...
Ahmad Dahlan
33 sec read

Tinggalkan Balasan