SUHU

 SUHU

1.    Pengertian Suhu

Suhu adalah suatu ukuran yang menyatakan derajat panas suatu benda, sedangkan panas adalah salah satu bentuk energi.

2.    Alat Ukur Suhu

Alat yang digunakan untuk mengukur suhu yaitu termometer. Semua benda yang dipanaskan mengalami perubahan pada susunan partikelnya. Misalnya, apabila sebatang besi dipanaskan, maka volumenya bertambah atau dikatakan memuai. Perubahan sifat ini disebut sifat termometrik atau sifat volumetrik zat, artinya sifat dan struktur zat akan berubah sesuai dengan kenaikan atau penurunan suhu benda. Hampir semua zat memiliki sifat tersebut, hanya besar kecilnya saja yang berbeda.

Sifat termometrik zat selain memuai (volume), antara lain sebagai berikut:

a.       Hambatan listrik. Hambatan listrik suatu logam akan bertambah apabila suhunya naik.

b.      Tekanan. Tekanan gas dan zat cair dalam ruang tertutup akan bertambah apabila dipanaskan.

c.       Intensitas cahaya (radiasi). Intensitas cahaya yang dipancarkan benda akan bertambah besar apabila suhunya naik.

Termometer dibuat dengan menggunakan tabung kaca/gelas agar orang mudah membacanya. Tabung ini berupa pipa dengan bagian bawah agak membesar yang digunakan sebagai penampung (reservoir) dan terdapat celah sempit di atasnya serta secara keseluruhan hampa udara.

Macam termometer yang terkenal dan digunakan sampai saat ini (termometer cairan/air raksa) ada empat, yaitu:

a.       Termometer Kelvin

b.      Termometer Celsius

c.       Termometer Fahrenheit

d.      Termometer Reamur

Nama-nama termometer tersebut diambil dari nama pembuatnya.

3. Pembagian Skala Termometer

            Termometer memiliki titik tetap atas (T_a), yaitu titik didih air murni dan titik tetap bawah (T_b), yaitu titik beku es murni. Skala-skala dalam termometer tersebut ditetapkan sebagai berikut:

Penetapan Skala Empat Jenis Termometer

1)   Termometer Kelvin

Titik lebur es (T_b) diberi angka 273º, sedangkan titik didih air (T_a) diberi angka 373º sehingga daerah antara T_a dan T_b dibagi menjadi 100 bagian (skala).

2)   Termometer Celcius

Titik lebur es (T_b) diberi angka 0º, sedangkan titik didih air (T_a) diberi angka 100º sehingga daerah antara T_a dan T_b dibagi menjadi 100 bagian (skala).

3)   Termometer Fahrenheit

Titik lebur es (T_b) diberi angka 32º, sedangkan titik didih air (T_a) diberi angka 212º sehingga daerah antara T_a dan T_b dibagi menjadi 180 bagian (skala).

4)   Termometer Reamur

Titik lebur es (T_b) diberi angka 0º, sedangkan titik didih air (T_a) diberi angka 80º sehingga daerah antara T_a dan T_b dibagi menjadi 80 bagian (skala).

     373 K                      100ºC                   212 ºF                    80 ºR

    273 K                      0ºC                       32 ºF                       0 ºR

Skala Kelvin      Skala Celsius     Skala Fahrenheit      Skala Reamur

4. Jenis-Jenis Termometer

Berdasarkan cara pembuatannya termometer dibagi sebagai berikut:

a.    Temometer Berdasarkan Pemuaian Zat

1)      Temometer Raksa

Termometer raksa menggunakan zat volumetrik atau termometrik raksa. Raksa digunakan karena memiliki keunggulan dan kekurangan, antara lain sebagai berikut:

Keunggulan Raksa

Ø Warna mengkilap sehingga mudah dilihat.

Ø Pemuaiannya teratur sehingga setiap perubahan suhu mudah dilihat.

Ø Titim didihnya tinggi mencapai 357ºC.

Kekurangan Raksa

Ø Raksa sangat mahal.

Ø Titik beku raksa hanya mencapai -40ºC sehingga tidak dapat mengukur suhu di bawahnya.

Ø Raksa sangat beracun.

2)      Termometer Alkohol

Termometer alkohol menggunakan zat volumetrik alkohol. Alkohol digunakan karena memiliki keunggulan dan kekurangan, antara lain sebagai berikut:

Keunggulan Alkohol

Ø Alkohol memiliki titik beku mencapai -115ºC.

Ø Pemuaian alkohol teratur.

Ø Koefisien pemuaian alkohol besar sehingga perubahan suhu mudah diamati.

Kekurangan Alkohol

Ø Alkohol tidak berwarna sehingga sulit mengamati perubahan suhunya.

Ø Titik didih alkohol hanya mencapai 80ºC.

Ø Alkohol membasahi dinding tempatnya.

 

Termometer raksa dan alkohol biasanya digunakan dalam kehidupan sehari-hari antara lain sebagai berikut:

ü Termometer klinik, yaitu termometer yang digunakan untuk mengukur suhu badan manusia yang berkisar antara 35ºC - 42ºC.

ü Termometer dinding, yaitu termometer yang digunakan untuk mengukur suhu ruang.

ü Termometer Six Bellani, yaitu termometer yang digunakan untuk mengukur suhu minimum dan maksimum di siang dan malam hari.

      Termometer Badan               Termometer Laboratorium Termometer Maksimum

Minimum Six Bellani

3) termometer Bimetal

Termometer bimetal biasanya bekerja berdasarkan perbedaan sifat pemuaian dua logam berbeda. Semakin tinggi suhu, logam semakin melengkung sehingga jarum penunjuk akan bergerak.

b. Termometer Berdasarkan Perubahan Hambatan Listrik

     termometer ini bekerja berdasarkan hambatan listrik pada logam, misalnya platina. Ketika platina bertambah panas, hambatannya bertambah besar.

c.    Termometer Berdasarkan Perubahan Tekanan Gas

Termometer ini disebut termometer gas. Perubahan tekanan gas dalam ruang tertutup ketika gas tersebut dipanaskan dapat menunjukkan besarnya perubahan suhu.

d. Termometer Berdasarkan Perubahan Intensitas Pancaran Cahaya

termometer ini bekerja karena benda mengalami perubahan suhu setelah menerima pancaran cahaya. Termometer ini bisa disebut pyrometer.

                                         Pyrometer

Perbedaan pembagian skala pada masing-masing termometer, dapat disimpulkan bahwa:

1)      1 skala Reamur > 1 skala Celsius > 1 skala Fahrenheit, sedangkan 1 skala Celsius = 1 skala Kelvin.

2)      Perbandingan pembagian skala T_C, T_R, dan T_F.

T_C : T_R : T_F = 100 : 80 : 180 = 5 : 4 : 9

Dari perbandingan ini dapat dirumuskan hubungan-hubungan antara termometer satu dengan lainnya seperti rumusan sebagai berikut:

a)      Hubungan antara T_C dan T_R :

T_C : T_R = 5 : 4 atau T_C =  T_R atau T_{R =}  T_C

b)      Hubungan antara T_C dan T_F :

T_C : (T_F - 32º) = 5 : 9 atau T_C  (T_F - 32º) atau  T_{F  =}  T_C + 32º

c)      Hubungan antara R dan F:

T_R : (T_F - 32º) = 4 : 9 atau T_R  (T_F - 32º) atau  T_{F  =}  T_R + 32º

d)     Hubungan antara T_C dan T_K :

T_K = T_C + 273

T_C = T_K - 273

D. Keselamatan Kerja dalam Pengukuran

            Hal-hal yang perlu kamu perhatikan dalam keselamatan pengukuran, antara lain sebagai berikut:

1.    Perhatikan alat-alat ukur yang terbuat dari gelas, seperti termometer dan labu Erlemeyer, gunakan alat tersebut dengan hati-hati sehingga tidak pecah.

2.    Pada alat ukur panjang, khususnya jangka sorong dan mikrometer sekrup, setiap kali kamu akan menggunakan alat tersebut sebaiknya alat tersebut di-nolkan atau dikalibrasi terlebih dahulu dan gunakan alat tersebut sesuai kapasitas atau kemampuan kerja alat tersebut.

3.    Pada alat ukur massa, setiap kali akan melakukan pengukuran, kamu juga harus mengkalibrasi alat tersebut terlebih dahulu dan gunakan alat tersebut sesuai kapasitasnya.

4.    Pada alat ukur waktu, kamu juga harus mengkalibrasi terlebih dahulu sehingga kamu akan memperoleh hasil yang lebih teliti.

5.    Pada alat ukur suhu, kamu sebaiknya mengibas-ngibaskan termometer setelah kamu pakai agar segera turun suhunya sehingga jika kamu akan mengukur zat yang lain, kamu dapat segera menggunakannya. Selain itu, kamu harus berhati-hati dalam menggunakan termometer karena pada umumnya termometer terbuat dari bahan kaca dan bahan volumetriknya raksa yang beracun.

6.    Pada alat ukur listrik, kamu harus menjaga tidak terkena air dan penggunaannya harus sesuai kapasitas pengukuran sehingga tidak terjadi korsleting (hubungan singkat).

Tabung pemadam kebakaran              Sambungan kabel listrik pada

Sebagai salah satu perlengkapan         stopkontak perlu diperiksa sebelum

keselamatan kerja dilaboratorium       digunakan dalam laboratorium