SUHU DAN PENGUKURANNYA

Ketika berjalan di bawah terik matahari tentu kita akan merasakan panas. Demikian pula ketika malam hari, kita akan merasakan dinginnya malam. Dalam kehidupan sehari-hari panas atau dingin biasa digunakan untuk menjelaskan derajat suhu suatu benda. Apa yang dimaksud dengan suhu? Temukan jawabannya dengan mempelajari materi ini !

PENGERTIAN SUHU

Suatu benda dikatakan panas, berarti benda tersebut memiliki suhu yang tinggi. Demikian pula suatu benda dikatakan dingin, berarti benda tersebut bersuhu rendah.

Suhu adalah ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda. Suhu diukur dalam satuan Kelvin, Celcius, Reamur, dan Fahrenheit. Satuan suhu dalam SI adalah Kelvin.

Perasaan kita tidak dapat menyatakan suhu suatu benda dengan tepat, hal ini dibuktikan dengan percobaan berikut :

 (Sumber Gambar : BSE IPA Kelas VII SMP - Wasis dkk)

Ketika kamu memasukkan tangan kirimu ke ember yang berisi air es, ternyata tanganmu terasa dingin. Sedangkan tangan kanan yang kamu masukkan pada ember yang berisi air hangat, ternyata akan terasa hangat. Ketika kamu memindahkan kedua telapak tanganmu dengan cepat dan memasukannya pada ember yang berisi air leding , ternyata tangan kiriyang tadinya merasakan dingin akan berubah merasakan hangat, sedangkan tangan kananyang tadinya merasakan hangat akan terasa dingin. Mengapa demikian?

Hal ini menunjukkan bahwa perasaan kita tidak dapat menyatakan suhu suatu benda dengan tepat, juga karena jangkuan perasaan kita terbatas. Oleh karena itu manusia menciptakan suatu alat yang dapat digunakan untuk mengukur suhu dan besarnya suhu dapat dilihat dari angka yang ditunjukkan.

TERMOMETER

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(memuai) apabila dipanaskan, sedangkan apabila didinginkan volume zat cair akan berkurang. Naik atau turunnya zat cair tersebut digunakan sebagai acuan untuk menentukan suhu suatu benda.

Zat cair sebagai bahan pengisi thermometer ada dua macam, yaitu air raksa dan alkohol. Berikut ini beberapa keuntungan air raksa sebagai pengisi termometer, antara lain :

1. Air raksa mudah dilihat karena mengkilat.
2. Volume air raksa berubah (memuai) secara teratur.
3. Air raksa tidak membasahi dinding pipa kapiler, sehingga pengukurannya menjadi teliti.
4. Daerah ukurnya luas, karena air raksa membeku pada suhu – 40 ⁰C dan mendidih pada suhu 360 ⁰C.
5. Air raksa cepat mengambil panas dari suatu benda yang sedang diukur.

Selain beberapa keuntungan, ternyata air raksa juga memiliki beberapa kerugian, antara lain:

1. Air raksa harganya mahal.
2. Air raksa tidak dapat digunakan untuk mengukur suhu yang sangat rendah.
3. Air raksa termasuk zat beracun sehingga berbahaya apabila tabungnya pecah.

Untuk mengukur suhu yang lebi rendah sering digunakan Termometer Alkohol, karena titik beku alkohol lebih rendah disbanding raksa. Keuntungan menggunakan alkohol sebagai pengisi termometer, antara lain :

1. Alkohol harganya murah.
2. Alkohol lebih teliti, sebab untuk kenaikan suhu yang kecil ternyata alkohol mengalami perubahan volume yang besar.
3. Alkohol dapat mengukur suhu yang sangat rendah, sebab titik beku alkohol –130⁰C.

Kerugian menggunakan alkohol sebagai pengisi termometer, antara lain :

1. Membasahi dinding kaca.
2. Titik didihnya rendah (78 ⁰C)
3. Alkohol tidak berwarna, sehingga perlu memberi pewarna dahulu agar dapat dilihat.

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.