Macam Termometer dan Konversi Suhu

Macam Termometer dan Konversi Suhu - Termometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu suatu benda. Termometer banyak jenisnya, berikut merupakan jenis-jenis termometer.

Jenis-Jenis Termometer

1. Termometer Zat Cair

Secara umum, benda-benda di alam akan memuai (ukurannya bertambah besar) jika suhunya naik. Kenyataan ini dimanfaatkan untuk membuat termometer dari zat cair.

Zat cair yang digunakan umumnya raksa atau alkohol jenis tertentu. Raksa memiliki keistimewaan, yaitu warnanya mengkilat dan cepat bereaksi terhadap perubahan suhu. Selain itu, raksa membeku pada suhu rendah (-38°C) dan mendidih pada suhu yang tinggi (lebih dari 350°C) sehingga dapat mengukur suhu pada rentang suhu yang lebar. Namun, raksa sangat beracun, sehingga berbahaya jika termometer pecah.

Alkohol untuk pengisi termometer biasanya diberi pewarna biru atau merah. Rentang suhu yang dapat diukur bergantung jenis alkohol yang digunakan, contohnya:

• Toluen, dengan rentang -90°C hingga 100°C
• Ethyl alcohol, dengan rentang -110°C hingga 100°C

Alkohol tidak seberbahaya raksa dan mudah menguap, sehingga lebih aman digunakan sebagai pengisi termometer berikut ini:

a. Termometer laboratorium

Bentuknya panjang dengan skala dari -10°C sampai 110°C menggunakan raksa, atau alkohol. 

b. Termometer suhu badan 

Termometer ini digunakan untuk mengukur suhu badan manusia. Skala yang ditulis antara 35°C dan 42°C. Pipa di bagian bawah dekat labu dibuat sempit sehingga pengukuran lebih teliti akibat raksa tidak segera turun ke labu/ reservoir

c. Termometer Kristal Cair

Terdapat kristal cair yang warnanya dapat berubah jika suhu berubah. Kristal ini dikemas dalam plastik tipis, untuk mengukur suhu tubuh, suhu akuarium, dan sebagainya.

Keuntungan dan Kelebihan Termometer Alkohol dan Raksa

1. Termometer Alkohol

Berikut keuntungan dan kerugian alkohol sebagai pengisi termometer:

Keuntungan alkohol 

• Harganya relatif lebih murah dibandingkan air raksa
• Mudah didapat
• Termometer alkohol lebih teliti karena kenaikan suhu yang kecil dan alkohol mengalami muai volume yang besar.
• Termometer alkohol dapat digunakan untuk mengukur suhu yang sangat rendah karena titik beku alkohol -130 0

Kerugian alkohol

• Alhokol membahasahi dinding kaca pipa kapiler termometer.
• Mempunyai titik didih yang rendah yaitu 78⁰C
• Alkohol tidak berwarna dan harus diberi pewarna agar kenaikan suhu pada termometer dapat terbaca.

Mengapa air tidak dapat digunakan sebagai pengisi cairan termometer?

• Karena air akan membasahi dinding kaca sehingga termometernya tidak teliti
• Karena jangkauan titik beku air terbatas dan titik didihnya juga terbatas pada suhu 100⁰C
• Air merupakan penghantar kalor yang buruk
• Air memiliki perubahan volume yang sangat keci

2. Termometer Raksa

Pinsip kerja termometer air raksa adalah ketika termometer dipanaskan atau didinginkan maka volume air raksa di rama rongga termometer akan berubah. Ketika termometer dipanaskan, volume air raksa akan bertambah. Sebaliknya ketika air raksa didinginkan maka volumenya akan berkurang.

Keuntungan dan kerugian termometer air raksa

Untuk menentukan suhu benda, kita lihat pada naik atau turunnya air raksa yang terlihat pada termometer. Termometer air raksa memiliki keuntungan dan kerugian. Selengkapnya berikut ini :

Keuntungan termometer air raksa

• Hasil pengukuran teliti karena air raksa tidak membasahi dinding kaca (pipa kapiler).
• Pada termometer air raksa dengan mudah kita melihat hasilnya karena mengkilat.
• Air raksa mudah menyerap panas sehingga termometer air raksa bisa dengan cepat untuk mengukur suhu benda.
• Perubahan volume ada air raksa secara teratur.
• Titik beku air raksa -40⁰C dan titik didihnya 360⁰ Jadi termometer tersebut bisa digunakan untuk mengukur suhu pada rentang tersebut.

Kerugian air raksa sebagai pengisi termometer 

• Harga air raksa lumayan mahal sehingga harga termometer air raksa pun lebih mahal dibandingkan termometer alkohol.
• Termometer air raksa tidak bisa digunakan untuk mengukur suhu dibawah -40⁰

Air raksa tergolong sebagai zat yang beracun, apabila termometer pecah perlu hati-hati jangan sampai terkena kulit.

Rumus Konversi Suhu

Rumus perhitungan yang digunakan dalam konversi suhu ini mengacu kepada persamaan yang berlaku dalam hukum fisika. Perhatikan tabel rumus konversi suhu di bawah ini :

Contoh Soal Konversi Suhu

Berikut ini adalah beberapa contoh soal tentang konversi atau pengubahan satuan suhu yang meliputi Celcius, Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin lengkap dengan pembahasannya. Silahkan kalian pelajari baik-baik.

Soal Nomor 1

Sebuah zat cair diukur suhunya menggunakan termometer celcius diperoleh angka 40⁰C. Berapakah jika zat cair tersebut diukur suhunya menggunakan:

a. Termometer reamur

b. Termometer fahrenheit

c. Termometer kelvin

Penyelesaian:

Diketahui:

tc = 40⁰C

Ditanyakan: tR, tF, dan T

Jawab:

a. Mengubah skala celcius ke reamur

Perbandingan skala termometer reamur dan celcius adalah sebagai berikut.

Maka:

tR = 4/5 × tC

tR = 4/5 × 40

tR = 32

Jadi, ketika diukur dengan termometer reamur, suhunya adalah 32⁰R.

b. Mengubah skala celcius ke fahrenheit

perbandingan skala termometer fahrenheit dan celcius adalah sebagai berikut.

Maka:

tF – 32 = 9/5 × tC

tF – 32 = 9/5 × 40

tF – 32 = 72

tF = 72 + 32

tF = 104

Jadi, ketika diukur dengan termometer fahrenheit, suhunya adalah 104⁰F.

c. Mengubah skala celcius ke kelvin

untuk mengkonversi satuan suhu dari celcius ke kelvin kita langsung saja menggunakan rumus berikut.

T = tC + 273

T = 40 + 273

T = 313

Jadi, ketika diukur dengan termometer kelvin, suhunya adalah 313 K

Soal Nomor 2

Suhu sebuah filamen lampu listrik yang sedang menyala adalah 2.925 K. Berapakah suhu filamen lampu tersebut dalam skala Celcius?

Jawab:

Dengan menggunakan kesetaraan Celcius ke Kelvin diperoleh:

t⁰C = tK – 273 = 2.925 – 273 = 2.652

Jadi, suhu filamen lampu listrik yang sedang menyala tersebut adalah 2.652⁰C.

Latihan Soal Macam Termometer dan Konversi Suhu

Silahkan kerjakan soal di bawah ini dengan benar!

Soal Nomor 1

Sebutkan kelebihan dan kekurangan termometer alkohol!

Soal Nomor 2

Sebutkan Kelebihan dan Kekurangan termometer air raksa!

Soal Nomor 3

Pada waktu musim dingin terdapat laporan cuaca dari Inggris di mana suhu udara mencapai 14⁰F.  Berapakah suhunya jika diukur menggunakan:

a. Termometer reamur

b. Termometer celcius

c. Termometer kelvin

Soal Nomor 4

Sepotong logam dipanaskan dan diukur dengan termometer optik menunjukkan skala 36⁰R. Berapakah suhunya jika diukur menggunakan:

a. Termometer celcius

b. Termometer fahrenheit

c. Termometer kelvin

Demikian materi mengenai Macam Termometer dan Konversi Suhu, semoga bisa menjadi bahan belajar kalian di semester ini. Selamat belajar!

Berbagi :