Suhu dan Termometer



1)      Suhu dan Termometer

Suhu termasuk suatu besaran pokok. Suhu menyatakan derajat panas atau dinginnya suatu benda. Jika ditinjau dari segi energi kinetik, suhu didefinisikan sebagai ukuran energi kinetic rata-rata partikel dalam suatu benda.


Termometer merupakan alat yang digunakan untuk melakukan pengukuran suhu suatu benda. Perubahan sifat fisis zat karena dipanaskan disebut sifat termometrik zat. Misalnya perubahan volume zat cair, panjang logam, hambatan listrik logam, tekanan gas pada volume tetap, volume gas pada tekanan tetap, dan warna kawat yang berpijar. Berdasarkan sifat termometrik zat inilah dibuat suatu instrument untuk mengukur suhu suatu benda yang disebut termometer.

Termometer memanfaatkan sifat termometrik zat yang berubah secara seragam terhadap suhu, dan contoh yang paling umum adalah pemuaian volume raksa. Termometer klinis adalah suatu tipe dari termometer kaca yang berisi raksa.

Termometer yang lebih teliti menggunakan pemuaian tekanan gas pada volume tetap (termometer gas), yang ukurannya jauh lebih besar daripada termometer raksa. Termometer lain adalah termometer hambatan, yang memanfaatkn perubahan hambatan listrik seutas kawat; termometer bimetal, yang menggunakan prinsip permebdaan pemuaian dua logam berbeda jenis yang dikeling (disambungkan dengan paku buta) bersama yang menyebabkan suatu penunjuk bergerak mengintari suatu piringan angka; dan termistor yaitu suatu komponen semikonduktor yang hambatan listriknya berkurang tajam ketika suhunya dinaikkan. Suhu yang sangat tinggi biasanya diukur dengan pyrometer, yang bekerja dengan mengukur intensitas radiasi yang dipancarkan oleh benda sangat panas (dimana instrument pyrometer tidak perlu disentuhkan pada benda panas yang diukur).


Kalibrasi suatu termometer adalah kegiatan menetapkan skala sebuah termometer yang belum memiliki skala; atau penetapan tanda untuk pembagian skala sebuah termometer. Cara mengkalibrasi termometer adalah dengan menentukan titik tetap atas dan titik tetap bawah, kemudian jarak antara kedua titik tetap tersebut dibagi menjadi beberapa bagian yang sama.


Skala termometer. Suhu biasanya diukur pada skala Celcius atau skala Fahrenheit. Untuk keperluan ilmu pengetahuan digunakan skala mutlak Kelvin. Ketiga skala ini dibandingkan pada Gambar 1.



Gambar 1. Perbandingan skala Kelvin, Celcius, dan Fahrenheit.

Dalam menentukan skala termometer diperlukan dua titik tetap, yaitu suhu es yang sedang mencair sebagai titik tetap bawah dan suhu uap dari air yang sedang mendidih sebagai titik tetap atas.

Pada skala Celcius, suhu es yang sedang mencair ditetapkan 0, dan suhu air yang sedang mendidih ditetapkan 100. Antara kedua suhu ini dibagi atas 100 skala dengan tiap skala menyatakan 1oC.

Pada skala Fahrenheit, suhu es yang sedang mencair ditetapka 32 dan suhu air yang mendidih ditetapkan 212. Antara kedua suhu ini dibagi atas 180 skala dengan tiap skala menyatakan 1oF.

Hubungan antara skala Fahrenheit dan Celcius dinyatakan sebagai:



dengan tF adalah suhu dalam skala Fahrenheit dan tC adalah suhu dalam skala Celcius.

Lord Kelvin tidak mengkalibrasi termometer dengan suhu es mencair atau air mendidih, tetapi mengkalibrasi termometer menggunakan nol mutlak. Suhu nol mutlak adalah suhu yang paling rending yang mungkin dimiliki oleh zat. Pada saat suhu nol mutlak, energi kinetik partikel sama dengan nol sehingga tidak ada lagi kalor yang dapat diukur. Suhu nol mutlak dalam skala Celcius kira-kira -273,15oC. Pada skala Kelvin, suhu terendah yaitu nol mutlak diberi angka 0, sehingga 0 K = -273,15oC. Kenaikan satu skala pada Kelvin sama dengan kenaikan satu skala pada Celcius. Hubungan antara skala Kelvin dan skala Celcius dinyatakan oleh persamaan:



dengan T adalah suhu Kelvin (suhu mutlak) dan t adalah suhu Celcius (273,15 dibulatkan menjadi 273). Skala Kelvin disebut juga skala termodinamik atau skala mutlak.

Subscribe to: Posts (Atom)