Suhu

SUHU

Suhu adalah besaran yang menunjukkan derajat atau tingkat panas suatu benda. Suhu dapat diukur dengan menggunakan alat yang disebut termometer. Sifat yang diukur untuk menyatakan suhu disebut sifat termometrik. Satuan suhu adalah derajat.

TERMOMETER

Termometer adalah alat yang dipakai untuk mengukur suhu dengan tepat dan menyatakannya dengan angka. Secara umum termometer terbuat dari pipa kaca yang diisi dengan zat cair. Prinsip dasar mengapa digunakannya zat cair sebagai pengisi termometer adalah karena zat cair mengalami perubahan volume seandainya suhu berubah. Untuk menyatakan suhu dengan bilangan diperlukan patokan suhu yang tetap yang dapat dibuat kembali dengan mudah dan teliti. Patokan suhu yang digunakan disebut titik tetap.

Gambar 1 : Thermometer raksa/alkohol

Zat cair yang biasa digunakan untuk mengisi termometer adalah alcohol atau air raksa. Raksa memiliki beberapa kebaikan seperti:

• segera dapat mengambil panas benda yang akan diukur sehingga suhu air raksa segera dapat sama dengan suhu benda yang diukur.
• dapat dipakai untuk mengukur suhu yang rendah sampai yang tinggi sebab air raksa memiliki titik beku pada 39^oC dan titik didihnya pada suhu 357^oC.
• tidak membasahi dinding tabung sehingga pengukurannya menjadi lebih teliti.
• pemuaian air raksa teratur, artinya linier terhadap kenaikan suhu kecuali pada suhu yang sangat tinggi.
• mudah dilihat karena air raksa mengkilap.

Alkohol dapat juga digunakan untuk mengisi tabung thermometer karena alcohol dapat mengukur suhu yang lebih rendah lagi, tetapi tidak dapat mengukur suhu yang tinggi sebab titik bekunya -144 ^oC dan titik didihnya 78 ^oC. jadi thermometer alcohol sangat baik untuk mengukur suhu-suhu yang rendah tetapi tidak dapat mengukur suhu-suhu yang tinggi.

Air tidak digunakan untuk mengisi thermometer karena jangkauan suhu air (0 ^oC - 100 ^oC), tidak berwarna sehingga sulit dilihat, membasahi dinding tempatnya dan memerlukan waktu lama sehingga mengurangi ketelitian membaca skala.

Beberapa jenis thermometer dalam kehidupan sehari – hari antara lain:

• Termometer laboratorium, digunakan untuk perlengkapan praktikum laboratorium. Alat ini biasanya digunakan untuk mengukur suhu air dingin atau air yang sedang dipanaskan. Termometer laboratorium menggunakan raksa atau alkohol sebagai penunjuk suhu. Raksa dimasukkan ke dalam pipa yang sangat kecil (pipa kapiler), kemudian pipa dibungkus dengan kaca yang tipis. Tujuannya agar panas dapat diserap dengan cepat oleh termometer. 

Gambar: Termometer Laboratorium

• Termometer klinis, digunakan untuk mengukur suhu badan manusia. Angka-angka pada termometer klinis didesain dari 35^oC sampai dengan 42^oC.

 Gambar: Termometer klinis/badan

• Termometer dinding/ruang, umumnya dipasang tegak di dinding dan digunakan untuk mengukur suhu ruangan. Skala termometer dinding didesain dari -50^oC sampai dengan 50^oC.

Gambar: Termometer Ruang

•  Termometer Maksimum dan Minimum Six – Bellani, digunakan untuk mengukur suhu maksimum dan minimum di dalam rumah kaca yang dipakai untuk menanam tanaman sebagai bahan penelitian.

 Gambar: Termometer Six-Bellani

            Untuk menyatakan suhu dengan bilangan diperlukan patokan suhu yang tetap yang dapat dibuat kembali dengan mudah dan teliti. Patokan suhu yang digunakan disebut titik tetap.

Dari skala suhu yang ada sekarang telah ditetapkan:

1. Termometer skala Celsius : Memiliki titik didih air 100°C dan titik bekunya 0°C. Rentang temperaturnya berada pada temperatur 0°C – 100°C dan dibagi dalam 100 skala. 
2. Temometer skala Reamur : Memiliki titik didih air 80°R dan titik bekunya 0°R. Rentang temperaturnya berada pada temperatur 0°R – 80°R dan dibagi dalam 80 skala. 
3. Termometer skala Fahrenheit : Memiliki titik didih air 212°F dan titik bekunya 32°F. Rentang temperaturnya berada pada temperatur 32°F – 212°F dan dibagi dalam 180 skala. 
4. Termometer skala Kelvin : Memiliki titik didih air 373,15 K dan titik bekunya 273,15 K. Rentang temperaturnya berada pada temperatur 273,15 K – 373,15 K dan dibagi dalam 100 skala.

           Jadi, jika diperhatikan pembagian skala tersebut, satu skala dalam derajat Celsius sama dengan satu skala dalam derajat Kelvin, sementara satu skala Celsius kurang dari satu skala Reamur dan satu skala Celsius lebih dari satu skala Fahrenheit. Secara matematis perbandingan keempat skala tersebut,yaitu sebagai berikut.

 Gambar : perbandingan skala termometer

KONVERSI SKALA TERMOMETER

 

Secara umum, hubungan skala termometer yang satu dengan yang lain adalah seperti yang diperlihatkan pada gambar berikut ini.

Gambar : Hubungan skala termometer

Termometer X dengan titik tetap bawah (t_b)X dan titik tetap atas (t_a)X. Termometer Y dengan titik tetap bawah (t_b)Y dan titik tetap atas (t_a)Y. 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:

(T_a)X = titik tetap atas termometer X

(T_b)X = titik tetap bawah termometer X

T_X     = suhu pada termometer X

(T_a)Y = titik tetap atas termometer Y

(T_b)Y = titik tetap bawah termometer Y

T_Y     = suhu pada termometer Y