Pengertian SUHU

Suhu adalah ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda.

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

Untuk lebih memahami prinsip kerja termometer, lakukan demonstrasi berikut ini! Panaskan air berwarna di dalam tabung sampai mendidih seperti ditunjukkan pada gambar di atas! Amati dengan teliti air berwarna tersebut. Apakah yang terjadi? Tentu tidak lama kemudian kamu akan melihat bahwa zat cair dalam pipa kaca naik mencapai titik tertentu. Perubahan volume zat cair dalam pipa dapat digunakan untuk mengukur volume. Seperti kita ketahui bahwa zat cair sebagai bahan pengisi thermometer ada dua macam, yaitu air raksa dan alkohol. Nah, ternyata zat cair tersebut memiliki beberapa keuntungan dan kerugian.

a. Termometer air raksa.

Berikut ini beberapa keuntungan air raksa sebagai pengisi termometer, antara lain :

1) Air raksa tidak membasahi dinding pipa kapiler, sehingga pengukurannya menjadi teliti.

2) Air raksa mudah dilihat karena mengkilat.

3) Air raksa cepat mengambil panas dari suatu benda yang sedang diukur.

4) Jangkauan suhu air raksa cukup lebar, karena air raksa membeku pada suhu – 40 ⁰C dan mendidih pada suhu 360⁰ C.

5) Volume air raksa berubah secara teratur.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.

b. Termometer alkohol

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.

Mengapa air tidak dipakai untuk mengisi tabung termometer? Alasannya karena air membasahi dinding kaca, jangkauan suhunya terbatas, perubahan volumenya kecil, penghantar panas yang jelek. Termometer air raksa banyak dipakai dalam kehidupan sehari-hari, misalnya untuk mengukur panas badanmu digunakan thermometer demam. Sedangkan untuk mengukur suhu suatu ruangan digunakan termometer dinding.

Jenis-jenis termometer, antara lain :

a. Termometer zat cair dalam gelas

Termometer ini biasanya digunakan untuk mengukur temperatur pada daerah batas pengukuran yang dipengaruhi oleh jenis zat termometrik yang berupa cairan dalam pipa kapiler.Prinsip yang dipakai adalah zat cair memuai apabila dipanaskan.

b. Termokopel

Termokopel terdiri dari dua jenis logam yang dihubungkan dan membentuk rangkaian tertutup. Besarnya aliran listrik pada kawat berubah sesuai dengan perubahan suhu. Keun-tungan termokopel terletak pada kecepatan mencapai keseimbangan suhu dengan sistem yang akan diukur.

c. Termometer hambatan listrik

Dasar kerja termometer ini adalah hambatan listrik dari logam akan bertambah apabila suhu logam tersebut naik.

d. Termometer gas volume tetap

Termometer ini terdiri dari bola yang berisi gas yang dihubungkan dengan tabung manometer. Prinsip kerjanya adalah perubahan tekanan suatu gas akibat perubahan suhu bila volumenya tetap.

Berikut ini adalah penetapan titik tetap pada skala termometer.

1.   Skala Celcius. Titik tetap bawah diberi angka 0 dan titik tetap atas diberi angka 100. Diantara titik tetap bawah dan titik tetap atas dibagi 100 skala.

2.  Skala Reaumur. Titik tetap bawah diberi angka 0 dan titik tetap atas diberi angka 80. Di antara titik tetap bawah dan titik tetap atas dibagi menjadi 80 skala.

3. Skala  Fahrenheit. Titik tetap bawah diberi angka 32 dan titik tetap atas diberi angka 212. Suhu es yang dicampur dengan garam ditetapkan sebagai 0ºF. Di antara titik tetap bawah dan titik tetap atas dibagi 180 skala.

4. Skala Kelvin. Pada termometer Kelvin, titik terbawah diberi angka nol. Titik ini disebut suhu mutlak, yaitu suhu terkecil yang dimiliki benda ketika energi total partikel benda tersebut nol. Kelvin menetapkan suhu es melebur dengan angka 273 dan suhu air mendidih dengan angka 373. Rentang titik tetap bawah dan titik tetap atas termometer Kelvin dibagi 100 skala.

Perbandingan skala antara temometer Celcius, termometer Reaumur, dan termometer Fahrenheit adalah:

C : R : F = 100 : 80 : 180

C : R : F = 5 : 4 : 9

Menentukan Skala Suatu Termometer

Kita dapat menentukan sendiri skala suatu termometer. Skala termometer yang kita buat dapat dikonversikan ke skala termometer yang lain apabila pada saat menentukan titik tetap kedua termometer berada dalam keadaan yang sama. Misalnya, kita akan menentukan skala termometer X dan Y. Termometer X dengan titik tetap bawah Xb dan titik tetap atas Xa. Termometer Y dengan titik tetap bawah Yb dan titik tetap atas Ya. Titik tetap bawah dan titik tetap atas kedua termometer di atas adalah suhu saat es melebur dan suhu saat air mendidih pada tekanan 1 atmosfer.

Dengan membandingkan perubahan suhu dan interval kedua titik tetap masing-masing termometer, diperoleh hubungan sebagai berikut.

Keterangan:

Xa = titik tetap atas termometer X

Xb = titik tetap bawah termometer X

Tx = suhu pada termometer X

Ya = titik tetap atas termometer Y

Yb = titik tetap bawah termometer Y

Ty = suhu pada termomet