TERMOMETER
1. Pengertian Suhu
Apa yang akan dirasakan oleh jarimu jika dimasukkan ke dalam air es? Ya,
air es akan terasa dingin. Dingin boleh dikatakan sebagai salah satu ukuran
dari suhu suatu benda. Benda yang dingin mempunyai suhu yang lebih rendah dari
benda yang panas. Dari pernyataan ini suhu dapat difenisikan sebagai
derajat/tingkatan panas suatu benda atau kuantitas panas suatu benda. Seperti
dalam materi sebelumnya, suhu merupakan salah satu besaran pokok dengan satuan
derajat Kelvin.
2. Alat Ukur Suhu
Untuk menentukan panas atau tidaknya suatu benda, kita dapat menggunakan
jari tangan kita, tetapi tangan tidak dapat dipakai untuk menentukan tingkat
panas suatu benda secara tetap.
Alat yang tepat untuk mengukur suhu benda adalah termometer.
Termometer
Termometer adalah alat
untuk mengukur suhu dengan cepat dan menyatakan dengan suatu angka. Saat ini
banyak jenis-jenis temometer. Jenis thermometer ini tergantung
pada jangkauan suhu yangdiukur, ketelitian ang diingkan dan sifat-sifat dari
bahan yang digunakan. Contoh sifat-sifat zat yangbiasa digunakan
untuk membuat termometer adalah:
1.
Pemuaian suatu kolom cairan
dalam suatu kapiler,
2.
Hambatan listrik dan seutas
kawat platina,
3.
Beda potensial pada suatu
termokopel,
4.
Pemuaian suatu
keeping bimetal,
5.
Tekanan gas pada volum tetap,
6.
Radiasi yang dipancarkan benda.
Beberapa sifat yang mutlak
dibutuhkan oleh sebuah termometer adalah:
1. Skalanya
mudah dibaca,
2. Aman untuk
digunakan,
3. Kepekaan pengukurannya,
4. Lebar
jangkauan suhu yang mampu diukur.
Macam – macam
termometer
A. Berdasarnya zat termometriknya, termometer dapat dibedakan menjadi :
1. Termometer zat padat.
Termometer zat padat
menggunakan prinsip perubahan hambatan logam konduktor terhadapap suhu sehingga
sering juga disebut sebagai termometer hambatan. Biasanya termometer ini
menggunakan kawat platina halus yang dililitkan pad mika dan dimasukkan dalam
tabung perak tipis tahan panas.
Contoh: Termometer
platina
2. Termometer zat cair.
Termometer zat cair
dibuat berdasarkan perubahan volume. Zat cair yang digunakan biasanya raksa
atau alkohol. Contoh termometer Fahrenheit, Celcius, Reamur.
a.
Termometer raksaTermometer yang
pipa kacanya diisi dengan raksa disebut termometer raksa. Termometerraksa
dengan skala Celcius adalah termometer yang umum dijumpai dalam sehari-hari.
Keuntungan
menggunakan termometer raksa :
1.
Raksa mudah dilihat karena
mengilap,
2.
Volume raksa berubah secara
teratur ketika terjadi perubahan suhu,
3.
Raksa tidak membasahi kaca
ketika memuai atau menyusut,
4.
Jangkauan suhu cukup lebar dan
sesuai untukpekerjaan laboratorium (-39oC sampaidengan 375oC),
5.
Raksa dapat terpanasi secara
merata sehingga menunjukkan suhu dengan cepat dantepat.
Kerugian menggunakan termometer Raksa :
1.
Raksa mahal,
2. Raksa tidak dapat digunakan untuk mengukur suhu yang sangat rendah
(misalnya suhudi kutub utara dan selatan),
3. Raksa termasuk zat berbahaya (air keras).
b.
Termometer alkohol
Termometer yang
pipa kacanya diisi dengan alkohol disebut termometer alkohol.
Keuntungan
menggunakan termometer alkohol :
1.
Lebih murah jika dibandingkan dengan raksa,
2.
Teliti, karena untuk kenaikan
suhu yang kecil, alkohol mengalami volum yang lebihbesar,
3.
Dapat mengukur suhu yang sangat
dingin (missal suhu di daerah kutub) karena titikbeku alkohol sangat rendah, yaitu
-112oC.
Kerugian menggunakan termometer alkohol :
1.
Memiliki titik didih rendah,
yaitu 78oC,
sehingga pemakaiannya terbatas (tidak dapatmengukur
suhu air ketika mendidih)
2.
Tidak berwarna, sehingga harus
diberi warna terlebih dahulu agar mudah terlihat,
6. Termometer gas
Termomter gas
menggunakan prinsip pengaruh suhu terhadap tekanan. Bagan alat ini sama seperti
nanometer. Pipa U yang berisi raksa mula-mula permukaannya sama tinggi. Jika
salah satu ujungnya dihubungkan dengan ruangan yang bersisi gas bertekanan,
maka akan terjadi selisih tinggi.
Contoh: termometer gas
pada volume gas tetap
B. Termometer berdasarkan pembuatnya, antara lain:
1. Termometer Celcius
2. Termometer Fahrenheit
3. Termometer Reamur
4. Termometer Kelvin
C. Berdasarkan penggunaanya
1.
Termometer
laboratorium
Termometer laboratorium biasanya menggunakan zat cair raksa atau
alkohol. Jika cairan tersebut bertambah panas, cairan tersebut akan memuai
sepanjang pipa berskala °C (Celcius). Termometer ini
biasanya ditemukan di laboratorium sekolah. Agar sensitif, ukuran pipa tersebut
harus dibuat sekecil mungkin (pipa kapiler). Agar termometer cepat bereaksi
terhadap perubahan suhu, dinding wadah cairan harus dibuat tipis sehingga panas
masuk ke cairan secara menyentuh ujung termometer.
2.
Termometer
klinis
Termometer klinis biasanya diperlukan sebagai keperluan
pengobatan. Perawat atau dokter dapat menunjukkan suhu badan pasien dalam waktu
yang agak lama. Tujuan dari termometer klinis adalah agar tidak terjadi
kesalahan dalam . Termometer klinis memiliki sebuah lekukan sempit di atas
wadahnya. Ketika digunakan untuk mengukur suhu tubuh pasien, raksa dalam wadah
akan memuai melewati lekukan sempit dan menunjukkan posisi suhu pasien yang
diukur. Ketika termometer dikeluarkan dari mulut / ketiak pasien, raksa tidak
dapat kembali lagi ke wadah karena celahnya terlalu sempit. Dengan demikian,
kolom raksa tetap menunjukkan suhu pasien sampai dokter selesai membaca
suhunya. Raksa dapat dikembalikan ke tempat semula dengan cara
menggoyang-goyangkan termometer selama beberapa kali.
3.
Termometer
ruang
Fungsi
dari termometer ruang adalah
untuk menguur suhu ruangan. Oleh karena itu, termometer ini sering kita lihat
dipasang pada dinding ruangan. Karena suhu ruangan hampir tidak mungkin
melebihi 50°C dan tidak mungkin kurang dari -50°C, skala termometer ruang
terbatas hanya dari skala -50°C sampai dengan suhu 50°C.
4. Termometer
Maksimum-Minimum
Termometer
maksimum-minimum digunakan untuk mengukur suhu tertinggi dan suhu terendah di
suatu tempat. Termometer ini dapat mengukur suhu maksimum dan suhu minimum
sekaligus. Hal ini dapat dilakukan karena termometer maksimum-minimum terdiri
atas raksa dan alkohol (sekarang digunakan minyak creosote). Raksa digunakan
untuk mengukur suhu maksimum, sedangkan alkohol digunakan untuk mengukur suhu
minimum.
D. Jenis-jenis
termometer berdasarkan bentuknya
Berdasarkan
bentuknya, termometer terbagi
menjadi 2, yaitu:
1. Termometer pipa
kaliper
2.
Termometer digital
E. Jenis
– Jenis Termometer Lainnya :
1.
Termokopel.
Jangkauan ukur – 2500C – 26000C. Memiliki akurasi yang kurang akurat tetapi
pengukuran suhu yang relatif cepat.
2.
Hambatan
Platina (RTD “ Resistance Termometer Devices) memiliki jangkauan ukur – 2000C – 8500C. Tingkat
akurasi yang lebih akuran tetapi kecepatan pengukuran yang lambat.
3.
Termistor.
Memiliki jangkauan ukur – 600C – 3000C. Tetapi kurang akurat dengan kecepatan
respon pengukuran yang sedang.
4.
Infra
merah. Jangkauan ukur– 500C – 30000C. Tingakt akurasi yang rendah tetapi respon
pengukuran yang cepat.
5.
Pyrometer.
Jangkauan ukur >10000C. Tingkat
akurasi yang kurang tepat dengan respon pengukuran yang sedang.
Skala
Termometer
A. Fahrenheit
Pada tahun 1714, seorang ilmuwan Jerman yang bernama Daniel George Fahrenheit
membuat termometer yang mula-mula diisi alkohol dan kemudian diganti dengan
raksa. Sebagai titik tetap pertama ia menggunakan campuran es dan garam dapur
yang diberi angka 00F (suhu terendah yang ia ketahui) dan titik
tetap kedua ia menggunakan tubuh manusia dan diberi angka 960C.
Berdasarkan definisi modern, skala termometer Fahrenheit adalah skala
dengan temperatur air mendidih ditetapkan sebagai 212 derajat dan temperatur es
melebur sebagai 32 derajat.
Pada jaman dulu termometer ini banyak digunakan di Eropa dan Amerika
Serikat, tetapi pada saat ini negara-negara di Eropa sudah banyak beralih ke
termometer Celcius sedangkan Amerika Serikat masih tetap menggunakannya.
B. Celcius
Sekitar 20 tahun setelah Fahrenheit membuat termometer, seorang profesor
dari Swedia yang bernama Ander Celsius juga mem
buat termometer. Termometer ini menggunakan titik tetap bawah adalah suhu
es sedang mencair sebagai 0oC dan titik tetap atas adalah suhu air
sedang mendidih sebagai 1000C masing-masing pada tekanan standar. Skala antar
kedua temperatur ini dibagi dalam 100 derajat. Termometer ini banyak digunakan
oleh negara-negara di dunia, termasuk Indonesia.
C. Kelvin
Pada dasarnya skala kelvin sama dengan skala celcius (seperseratus). Hanya
saja skala kelvin dimulai dari suhu nol mutlak (0oK) yang besarnya
sama dengan -273,150C. Sehingga untuk suhu es mencair sama dengan
273,15 oK dan air mendidih sama dengan 373,15 oK.
