Jenis dan Cara Membaca Termometer Serta Akibat Dari Perubahan Suhu Lengkap

TAMBANGILMU.COM - Di kehidupan sehari-hari, suhu merupakan ukuran mengenai panas atau dinginnya suatu zat atau benda. Oven yang panas dikatakan bersuhu tinggi, sedangkan es yang membeku dikatakan memiliki suhu rendah.

Pada suhu berapa air mendidih? Pada suhu berapa air membeku? Pada suhu berapa dikatakan orang mengalami sakit demam? Suhu selalu dibicarakan dalam kehidupan sehari-hari. Pada bab ini, kamu akan mempelajari suhu, cara pengukurannya, serta akibat perubahannya. Pada proses fermentasi terjadi juga perubahan suhu, misalnya pada proses pembuatan tape. Pada proses tersebut, bakteri mengubah glukosa menjadi alkohol dan karbon dioksida. Proses fermentasi menyebabkan terjadinya perubahan suhu. Suhu terbaik untuk melakukan proses fermentasi adalah 35°C – 40°C.

Suhu dapat mengubah sifat zat, contohnya sebagian besar zat akan memuai ketika dipanaskan. Sebatang besi akan menjadi lebih panjang saat dipanaskan. Jalan dan trotoar beton pun memuai dan menyusut terhadap perubahan suhu. Hambatan listrik dan materi zat juga berubah terhadap suhu. Demikian juga warna yang dipancarkan benda, paling tidak pada suhu tinggi. Pada suhu yang lebih tinggi, zat padat seperti besi bersinar jingga, merah bahkan putih. Pada kesempatan kali ini admin tambangilmu akan membagikan tentang jenis dan cara membaca termometer serta akibat dari perubahan suhu yang akan dijelaskan secara lengkap dan mudah untuk dimengerti.



CARA MENGETAHUI SUHU BENDA

Indra perasa dapat merasakan panas dan dingin. Namun, apakah indra merupakan pengukur panas atau dingin yang handal? Indra perasa bukanlah pengukur tingkat panas yang handal. Benda yang memiliki tingkat panas sama dapat dirasakan berbeda oleh tangan kanan dan kirimu. Jadi, suhu benda yang diukur menggunakan indra perasa menghasilkan ukuran suhu bervariasi yang tidak dapat dipakai sebagai acuan. Suhu harus diukur secara kuantitatif dengan alat ukur suhu yang disebut termometer.

Thermometer sebagai alat ukur suhu, diisi oleh suatu zat. Zat yang mengisi thermometer diantaranya:
  • Raksa, keunggulannya sebagai pengisi thermometer, diantaranya:
  1. Cepat menerima panas
  2. Dapat mengukur suhu rendah -390°C dan mendidih pada suhu 3570°C
  3. Mudah dilihat, karena mengkilat
  4. Tidak membasahi dinding kaca termometer
  5. Pemuaiannya teratur
  • Alkohol, memiliki keunggulan untuk mengukur suhu yang sangat dingin (suhu rendah), karena alkohol membeku pada suhu yang rendah sekali

Satuan suhu dalam SI dan MKS adalah Kelvin.



JENIS - JENIS TERMOMETER
a. Termometer Zat Cair.



Pada umumnya, benda-benda yang ada di alam akan memuai (ukurannya bertambah besar) jika suhunya naik, begitu pula zat cair. Zat cair pada termometer ini terletak pada tabung kapiler dari kaca yang memiliki bagian penyimpan (reservoir / labu). Beberapa termometer yang menggunakan zat cair sebagai alat ukurnya :
  • Termometer laboratorium. Termometer ini memiliki bentuk yang panjang dengan skala dari -10°C sampai dengan 110°C, menggunakan raksa.
  • Termometer suhu badan. Termometer ini biasa digunakan untuk mengukur suhu badan seseorang. Skala yang ditulis hanya antara 35°C hingga 42°C. Pada bagian bawah yang dekat dengan labu terdapat pipa dibuat sempit agar pengukuran lebih teliti akibat raksa tidak mudah turun ke labu/reservoir
    •  
b.  Termometer Bimetal.


Perhatikan dua buah logam yang memiliki jenis berbeda dan dilekatkan menjadi satu. Jika suhunya berubah, kedua buah logam tersebut akan melengkung. Mengapa demikian? Karena salah satu logam memuai lebih panjang dibanding yang lainnya hingga menyebabkan bengkok ke arah logam yang . Melalui hal tersebut, kemudian dimanfaatkan untuk membuat termometer.

c.  Termometer Kristal Cair.
Kristal cair yang dapat berubah warna pada termometer ini ditempatkan pada plastik tipis, untuk mengukur suhu tubuh, suhu akuarium, dan sebagainya.



CARA MEMBACA TERMOMETER

Ada 4 macam termometer menurut skalanya, yaitu:
  • Thermometer Celcius
  • Thermometer Reamur
  • Thermometer Fahrenheit
  • Thermometer Kelvin

Titik tetap bawah termometer adalah titik derajat suhu yang terendah pada suatu termometer.
Titik tetap atas termometer adalah titik derajat suhu yang tertinggi pada suatu termometer.

Cara menetapkan titik tetap bawah dan titik tetap atas termometer:
  • Titik tetap bawah (0°C) adalah suhu es yang sedang mencair pada tekanan 1 atm.
  • Titik tetap atas (100°C) adalah dari suhu air yang sedang mendidih pada tekanan 1 atm.

Antara titik tetap atas dan titik tetap bawah ini dibagi ke dalam seratus bagian dan tiap bagiannya disebut dengan satu derajat.

Perhatikan pembagian derajat suhu dari ke-4 macam skala termometer:

Jadi perbandingan Skala Reamur, Celcius, dan Fahrenheit, yaitu:

R : C : F(+32) = 80 : 100 : 180 (+32) R : C : F(+32) = 4 : 5 : 9(+32)
Rumus skala pada termometer:
  • Mencari R dari C adalah R = 45 x C
  • Mencari R dari F adalah R = (F – 32) x 49
  • Mancari F dari R adalah F = (R x 94 ) + 32
  • Mencari F dari C adalah F = (C x 95 ) + 32
  • Mencari C dari R adalah C = 54 x R
  • Mencari C dari F adalah C = (F – 32) x 59
  • Mencari C dari K adalah C = K – 273
  • Mencari K dari C adalah K = 273 + C


AKIBAT DARI PERUBAHAN SUHU

Salah satu akibat dari perubahan suhu adalah pemuaian. Pemuaian merupakan proses bertambah besarnya ukuran benda karena kenaikan suhu yang terjadi pada benda tersebut disebabkan tambahan energi berupa kalor yang membuat molekul-molekul pada benda tersebut bergerak lebih cepat. Setiap zat mempunyai kemampuan memuai yang berbeda beda. Misalnya gas, memiliki kemampuan memuai lebih besar daripada zat cair dan zat padat. Adapun kemampuan memuai zat cair lebih besar daripada zat padat.

1. Pemuaian Zat Padat. Gejala ini sulit untuk diamati, namun dapat dilihat pengaruhnya. Misalnya, saat menuangkan air panas ke dalam gelas, tiba-tiba gelas itu retak. Retaknya gelas ini karena pemuaian tidak menyebar dengan rata pada gelas. Kita akan pelajari lebih dalam lagi tentang pemuaian pada zat padat.

a. Pemuaian Panjang Zat Padat 
Pada umumnya, suatu benda atau zat padat akan memuai / mengembang jika dipanaskan dan menyusut jika didinginkan. Pemuaian dan penyusutan terjadi pada semua bagian benda, yaitu panjang, lebar, dan juga tebal benda. Jika benda padat dipanaskan, suhunya akan naik. Atom serta molekul penyusun logam pada suhu tinggi akan bergetar menjadi lebih cepat sehingga logam akan memuai ke segala arah.

Para perancang bangunan, jembatan, dan jalan raya harus selalu memperhatikan sifat-sifat pemuaian serta penyusutan bahan karena perubahan suhu. Jembatan umumnya dibuat dari besi baja yang saling disambungkan satu dengan lainnya. Agar sambungan tidak terbentuk lengkungan, maka sambungan tersebut tidak dipasang saling rapat satu dengan lainnya. Harus ada rongga yang cukup di antara sambungan-sambungan itu. 

Bimetal dibuat berdasarkan sifat pemuaian zat padat. Bimetal antara lain dimanfaatkan pada termostat. Prinsip kerja termostat sebagai berikut. Jika udara dalam ruangan dingin, keping bimetal (dua buah logam yang direkatkan) akan menyusut, kemudian membengkok ke kiri, dan menyentuh logam biasa sehingga kedua ujungnya saling bersentuhan. Sentuhan dari kedua ujung logam tersebut akan membuat rangkaian menjadi tertutup dan kemudian menyalakan pemanas sehingga ruangan menjadi hangat. Jika untuk mengontrol ruangan berpendingin, cara kerjanya serupa. Saat ruangan menjadi panas, termostat akan bengkok kemudian menghubungkan rangkaian listrik sehingga pendingin kembali bekerja.  

b.  Pemuaian Luas dan Volume Zat Padat
Jika suatu benda berbentuk lempengan dipanaskan, pemuaian terjadi pada kedua arah sisi-sisinya. Pemuaian semacam ini disebut pemuaian luas. Pemuaian luas memiliki koefisien muai sebesar dua kali koefisien muai panjang. Maka, pemasangan dari pelat-pelat logam harus selalu memperhatikan pemuaian luas zat padat. Bagaimanakah pemuaian yang terjadi pada kelereng dan balok besi apabila kedua benda tersebut dipanaskan?

Benda-benda yang berdimensi tiga (memiliki panjang, lebar, dan tinggi) akan mengalami muai ruang jika dipanaskan. Pemuaian ruang mempunyai koefisien muai tiga kali daripada koefisien muai panjang.

Apakah pernah kamu menjumpai daun pintu tidak dapat ditutupkan pada bingkai pintunya? Kaca jendela tidak dapat masuk ke dalam bingkainya? Karena pada pemasangan daun pintu dan kaca jendela yang terlalu rapat dengan bingkai, sehingga saat terjadi pemuaian atau penyusutan tidak tersedia lagi rongga yang cukup.


2.  Pemuaian Zat Cair dan Gas. Sama dengan zat padat, zat cair juga akan memuai apabila dipanaskan. Bahkan, pemuaian zat cair lebih mudah atau lebih cepat dibandingkan dengan pemuaian zat padat. Gas juga memuai jika dipanaskan. Sifat pemuaian dari ini gas harus selalu diperhatikan dalam kehidupan sehari-hari, misal saat memompa ban sepeda jangan terlalu keras, sesuaikan dengan ukuran.



Demikian penjelasan tentang Jenis, dan Cara Membaca Termometer Serta Akibat Dari Perubahan Suhu Lengkap. Semoga artikel di atas dapat bermanfaat.

Baca juga