Pengertian Suhu dan Termometer

Suhu dan Pengukuranya

1. Pengertian Suhu 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. Jadi, suhu adalah ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda. 2. Pengertian 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 berkurang. Naik atau turunnya zat cair tersebut digunakan sebagai acuan untuk menentukan suhu suatu benda. Zat cair yang digunakan sebagai bahan pengisi termometer ada 2 (dua) macam sebagai berikut. a. Termometer Air Raksa Pada termometer air raksa, raksa berfungsi sebagai penunjuk perubahan suhu. Raksa akan mengembang bila termometer menyentuh benda yang lebih hangat daripada raksa. Keuntungan air raksa sebagai pengisi termometer, sebagai berikut. 1). Warnanya mengilap sehingga mudah dilihat. 2). Tidak membasahi dinding kaca, sehingga pengukuran menjadi lebih teliti. 3). Pemuaiannya teratur 4). Peka terhadap perubahan suhu karena raksa segera menyesuaikan suhunya dengan suhu benda yang diukur. 5). Jangkauan suhunya cukup besar, yaitu – 390 C sampai 3570 C. Kerugian air raksa sebagai pengisi termometer, sebagai berikut. 1). Harganya mahal. 2). Tidak dapat digunakan untuk mengukur suhu yang sangat rendah ( misal suhu di kutub) karena titik bekunya tinggi. 3). Termasuk bahan beracun, sehingga jika tabung pecah akan membahayakan pemakai. b. Termometer Alkohol Pada termometer alkohol, alkohol berfungsi sama seperti raksa pada termometer air raksa, yaitu sebagai penunjuk perubahan suhu. Keuntungan alkohol sebagai pengisi termometer, sebagai berikut. 1). Harganya murah 2). Pemuaianya teratur 3). Memiliki koefisien muai yang besar sehingga lebih teliti untuk perubahan yang sangat kecil. 4). Titik bekunya rendah, yaitu – 1140 C, sehingga dapat digunakan untuk mengukur suhu yang rendah Kerugian alkohol sebagai pengisi termometer, sebagai berikut. 1). Alkohol membasahi dinding kaca 2). Titik didih rendah, yaitu 780 C, sehingga tidak dapat digunakan untuk mengukur suhu tinggi 3). Kalor jenisnya tinggi sehingga membutuhkan energi yang besar untuk menaikkan suhu 4). Tidak berwarna sehingga harus diberi pewarna agar mudah dilihat Mengapa air tidak dipakai untuk mengisi tabung termometer? alasannya karena air membasahi dinding kaca, jangkauan suhunya terbatas, perubahan volumenya kecil, dan penghantar panas yang jelek. Termometer air raksa banyak dipakai dalam kehidupan sehari-hari, misalnya untuk mengukur panas badan digunakan termometer demam. Sedangkan untuk mengukur suhu suatu ruangan digunakan termometer dinding. 3. Jenis-jenis Termometer Termometer dibuat berdasarkan sifat termometrik suatu zat, Sifat termometrik suatu zat adalah sifat-sifat benda yang dapat berubah akibat terjadinya perubahan suhu pada benda tersebut. Sifat termometrik suatu zat antara lain perubahan wujud, perubahan volume, perubahan daya hantar listrik, dan perubahan warna. a. Termometer dengan Bahan Termometrik Cair 1). Termometer klinis digunakan untuk mengukur suhu tubuh manusia. Termometer klinis mempunyai skala antara 350 C – 420 C sesuai dengan suhu tubuh manusia. Zat termometrik yang digunakan pada termometer klinis adalah raksa. Pada pembuluh termometer terdapat bagian yang disempitkan dengan tujuan agar raksa yang sudah memuai tidak mudah turun sehingga pengukuran lebih akurat. Termometer klinis termasuk termometer maksimum karena hanya dapat mengukur suhu tertinggi saja. 2). Termometer Maksimum-maksimum Six Bellani Termometer ini merupakan termometer khusus karena hanya dapat digunakan untuk mengukur suhu tertinggi dan suhu terendah di suatu tempat. Termometer ini menggunakan raksa dan alcohol sebagai zat termometrik dalam tabung berbentuk U. Termometer ini mempunyai skala – 200 C sampai 500 C. 3). Termometer Laboratorium Termometer laboratorium biasa digunakan pada penelitian di laboratorium. Termometer laboratorium menggunakan raksa atau alcohol sebagai penunjuk suhu. Raksa dimasukan kedalam pipa kapiler dan dibungkus dengan kaca yang tipis dengan tujuan agar panas dapat diserap dengan cpat oleh termometer. Termometer laboratorium mempunyai skala ukur yang luas, sehingga di bawah nol. 4). Termometer ruang Termometer ruang digunakan untuk mengukur suhu ruangan. Termometer ruang juga termasuk jenis termometer maksimum. Termometer ruang mempunyai ukuran tendon yang besar, sehingga lebih peka terhadap perubahan suhu. b. Termometer dengan Bahan Termometrik padat 1). Termometer Bimetal Termometer bimetal memanfatkan logam untuk menunjukan perubahan suhu dengan prinsip logam akan memuai jika dipanaskan dan menyusut jika didinginkan. Keping bimetal dibentuk spiral dan tipis, sedangkan ujung spiral bimetal ditahan sehingga tidak bergerak dan ujung lainya menempel pada gir penunjuk. Semakin besar suhu, keeping bimetal semakin melengkung dan menyebabkan jarum penunjuk bergerak ke kanan ke arah skala yang lebih besar. Jika suhu turun, jarum penunjuk bergerak ke kiri ke angka yang lebih kecil. Termometer bimetal biasanya terdapat pada mobil. 2). Termometer Hambatan Termometer hambatan adalah termometer yang digunakan dalam industri untuk mengukur suhu di atas 1.0000 C. Termometer ini dibuat berdasarkan perubahan hambatan akibat perubahan suhu. Dalam termometer hambatan terdapat kawat penghantar yang disentuhkan pada benda yang akan diukur suhunya. Panas akan direspon oleh hambatan, kemudian energi listrik diubah menjadi energi gerak yang bias menunjukkan angka tertentu pada skala suhu. 3). Termokopel Termokopel memanfaatkan perbedaan pemuaian antara dua logam yang kedua ujungnya disentuhkan. Pemuaian yang berbeda tersebut akan menghasilkan gaya gerak listrik yang dimanfatkan oleh termokopel untuk menunjukkan suhu. c. Termometer dengan Bahan Termometrik Gas Termometer gas dipakai di laboratorium penelitian dan dalam kegiatan industri. Pengukuran suhu di dasarkan pada sifat termometrik gas, yaitu perubahan tekanan akibat pemanasan pada volume yang konstan (tetap) d. Termometer dengan Bahan Termometrik Optis 1). Pirometer Pirometer memanfaatkan sifat termometrik perubahan intensitas radiasi yang dipancarkan oleh benda yang sangat panas untuk mengukur suhu. Pirometer dapat digunakan untuk mengukur suhu antara 5000 C – 3.0000 C. Cara penggunaan pyrometer adalah dengan mengarahkan pyrometer ke lubang tungku. Rheostat diputar sampai filament lampu mulai menyala dan berwarna sama dengan tungku yang berisi logam yang sedang dilebur. Suhu tungku ditunjukkan oleh ammeter pada pyrometer yang sudah dikalibrasikan ke dalam derajat Celsius. 2). Termometer Inframerah Cara penggunaan thermometer inframerah adalah dengan cara menekan tombol sampai angka tertinggi, sambil mengarahkan sinar inframerah ke sasaran. Sinar yang di arahkan ke logam akan memantul dan pantulan tersebut direspon oleh sensor penerima sehingga thermometer inframerah menunjukkan angka suhunya.