PENGERTIAN
SUHU DAN JENIS-JENIS TERMOMETER
Suhu adalah besaran yang menyatakan derajat panas dingin suatu benda dan alat yang digunakan untuk mengukur suhu adalah termometer. Suhu disebut juga temperatur. Dalam kehidupan sehari-hari masyarakat untuk mengukur suhu cenderung menggunakan indera peraba. Tetapi dengan adanya perkembangan teknologi maka diciptakanlah termometer untuk mengukur suhu dengan valid.
Agar dapat digunakan untuk mengukur suhu secara tepat, termometer harus memenuhi syarat-syarat tertentu, antara lain :
1. Mudah dibaca skalanya
2. Peka terhadap perubahan suhu
3. Jangkauan alat ukurnya cukup besar
4. Tidak berbahaya (aman digunakan)
II. Satuan Suhu
Mengacu pada SI, satuan suhu adalah Kelvin (K). Skala-skala lain adalah Celcius,Fahrenheit, dan Reamur. Pada skala Celicius, 0°C adalah titik dimana air membeku dan 100°C adalah titik didih air pada tekanan 1 atmosfer. Skala ini adalah yang paling sering digunakan di dunia. Skala Celcius juga sama dengan Kelvin sehingga cara mengubahnya ke Kelvin cukup ditambahkan 273 (atau 273.15 untuk lebih tepatnya). Sebagai satuan baku, Kelvin tidak memerlukan tanda derajat dalam penulisannya. Misalnya cukup ditulis suhu 20 K saja, tidak perlu 20°K. Skala Fahrenheit adalah skala umum yang dipakai di Amerika Serikat. Suhu air membeku adalah 32°F dan titik didih air adalah 212°F.
III. Macam-macam Termometer
Pembuatan termometer pertama kali dipelopori oleh Galileo Galilei (1564-1642) pada tahun 1595. Alat tersebut disebut dengan termoskop yang berupa labu kosong yang dilengkapi pipa panjang dengan ujung pipa terbuka. Mula-mula dipanaskan sehingga udara dalam labu mengembang. Ujung pipa yang terbuka kemudian dicelupkan kedalam cairan berwarna. Ketika udara dalam labu menyusut, zat cair masuk ke dalam pipa tetapi tidak sampai labu. Beginilah cara kerja termoskop. Untuk suhu yang berbeda, tinggi kolom zat cair di dalam pipa juga berbeda. Tinggi kolom ini digunakan untuk menentukan suhu. Prinsip kerja termometer buatan Galileo bedasarkan pada perubahan volume gas dalam labu. Tetapi di masa ini termometer yang sering digunakan terbuat dari bahan cair misalnya raksa dan alkohol. Prinsip yang digunakan adalah pemuaian zat cair ketika terjadi peningkatan suhu benda.
1.Termometer Raksa
Raksa memiliki kelebihan, yaitu pemuaian yang kecil saja akan menimbulkan perubahan volume yang besar pada panjang kolom raksa.
Air raksa digunakan sebagai pengisi termometer karena air raksa mempunyai keunggulan:
1. Air raksa penghantar panas yang baik.
2. Pemuaiannya teratur.
3. Titik didihnya tinggi.
4. Warnanya mengkilap.
5. Tidak membasahi dinding.
Selain memiliki keunggulan, raksa juga memiliki kelemahan, antara lain :
1. Harganya mahal
2. Tidak dapat digunakan untuk mengukur suhu rendah
3. Raksa adalah zat yang berbahaya (sering disebut air keras), sehingga berbahaya jika tabungnya pecah.
2.Termometer Alkohol
Selain raksa, alkohol juga dapat digunakan untuk mengisi pipa termometer. Penggunaan alkohol sebagai bahan pengisi tabung termometer dalam penggunaan sehari-hari, tidak sebanyak raksa.
Alkohol digunakan untuk mengisi pipa termometer karena alkohol memiliki keunggulan, antara lain :
1. Titik bekunya rendah.
2. Harganya murah.
3. Alkohol mudah memuai ; dengan kenaikan suhu yang kecil akan menimbulkan perubahan volume yang besar.
Sedangkan alkohol juga memiliki kelemahan, antara lain :
1.Tidak dapat digunakan untuk mengukur suhu yang tinggi
2.Membasahi dinding kaca
3.Tidak berwarna, sehingga harus diberi warna agar mudah terlihat
Air tidak digunakan untuk mengisi pipa termometer, karena :
1.Air membasahi dinding kaca sehingga meninggalkan titik air pada kaca.
2.Air tidak berwarna sehingga menyulitkan pembacaan pada skala.
3.Jangkauan ukurnya sangat terbatas.
4.Perubahan volume air sangat kecil saat suhunya dinaikkan.
5.Air merupakan penghantar yang buruk sehingga hasil bacaan kurang teliti.
3.Termometer Klinis (termometer suhu badan)
Termometer klinis biasa digunakan para dokter dan perawat untuk mengukur suhu tubuh manusia. Cairan yang digunakan untuk mengisi termometer klinis adalah raksa. Skala pada termometer klinis antara 35°C sampai dengan 42°C. Penampang kepalanya dibuat lebih kecil daripada termometer biasa. Hal ini dimaksudkan agar perubahan suhu yang kecil pun dapat dilihat dengan jelas. Untuk mengukur suhu badan, termometer diletakkan di ketiak atau di bawah lidah kurang lebih 2 menit. Untuk mengembalikan raksa pada kedudukan semula, termometer itu langsung dikibas-kibaskan. Termometer klinis yang penggunaannya dengan cara ditaruh dibawah ketiak atau dibawah lidah disebut termometer analog. Saat ini terdapat termometer yang dapat langsung menampilkan hasil pengukuran dalam bentuk angka, yaitu termometer digital.
4. Termometer Dinding
Pada umumnya termometer dinding dipasang tegak di dinding sebuah ruangan dan digunakan untuk mengukur suhu ruang. Termometer ini menggunakan raksa sebagai bahan pengisinya. Angka-angka pada skala termometer dinding mencakup suhu di atas dan di bawah suhu yang dapat dicapai suatu ruangan yang dinyatakan dalam derajat Celcius.
5. Termometer Maksimum dan Minimum (Six- Bellani)
Termometer ini ditemukan oleh James Six dan Bellani pada akhir abad ke-18. Termometer ini sering digunakan oleh pengamat cuaca untuk mengetahui suhu tertinggi dan suhu terendah dalam jangka waktu tertentu. Termometer maksimum dan minimum ini terdiri atas sebuah tabung silinder A, tabung B, dan pipa U. Tabung A berisi alkohol dan dihubungkan dengan tabung B yang juga berisi alkohol melalui pipa U yang berisi raksa. Termometer ini memiliki 2 skala yaitu skala minimum pada pipa kiri dan skala maksimum pada pipa kanan. Sehingga suhu dapat dibaca sesuai dengan ketinggian kolom raksa pada masing-masing pipa. Termometer ini juga bisa digunakan untuk mengukur suhu dalam sebuah rumah kaca, yaitu rumah yang digunakan untuk menanam tanaman sebagai bahan penelitian. Suhu minimum biasanya terjadi pada malam hari dan suhu maksimum biasanya terjadi pada siang hari.
6. Termometer Hambatan/Tekanan
Termometer ini juga disebut termometer platina. Prinsip kerja termometer ini adalah ketika suhu naik, hambatan listrik platina naik. Bahan penghantar listrik termometer ini biasanya dibuat dari platina sehingga tahan panas. Apabila suhu semakin besar, harga takaran juga semakin besar sehingga daya hantar listrik semakin berkurang. Keuntungan termometer ini adalah jangkauan suhunya sangat besar, yaitu antara -250°C sampai dengan 1500°C, lebih teliti pada peta sedangkan kerugiannya adalah suhu tidak bisa langsung dibaca, pembacaannya lambat sehingga tidak sesuai untuk mengukur suhu yang berubah. Karena jangkauan suhunya yang mampu mengukur suhu di atas 1000° C, termometer ini banyak dipakai pada industri-industri.
7. Termometer Gas
Termometer gas bekerja berdasarkan sifat pemuaian gas. Adapun gas yang biasa digunakan yaitu gas hidrogen dan helium dengan tekanan rendah, apabila gas itu dikenai panas sehingga volumenya akan bertambah. Karena gas memuai lebih besar daripada cairan maka termometer gas lebih teliti daripada termometer cairan. Termometer gas dapat digunakan untuk mengukur suhu yang sangat tinggi dan suhu yang sangat rendah, dimana lebar jangkauannya antara – 250°C sampai dengan 1500°C.
8.Termometer Optik (Pyrometer)
Termometer optik yaitu termometer yang cara kerjanya berdasarkan perubahan warna logam akibat perubahan suhu. Termometer optik disebut juga pyrometer yang biasanya digunakan untuk mengukur suhu yang sangat tinggi (di atas 1000°C) seperti pada peleburan logam.
9.Termometer bimetal
Termometer bimetal mengandung dua keping platina yang berbentuk spiral. Prinsipnya,semakin tinggi suhu, keping bimetal akan melengkung untuk menunjukkan suhu yang lebih tinggi.
10.Termometer Termokopel
Termometer ini terdiri atas dua kawat yang dibuat dari bahan logam yang berbeda jenisnya dan dihubungkan dengan sebuah amperemeter. Prinsip kerjanya adalah apabila suhu berbeda maka akan menghasilkan arus listrik yang berbeda pula. Jangkauan suhu termometer ini mulai dari -100°C sampai dengan 1500°C, selain mempunyai jangkauan yang besar, termometer termokopel ini dapat juga mengukur suhu dengan cepat dan dapat dihubungkan dengan rangkaian lain atau komputer. Agar bisa digunakan untuk mengukur suhu, termometer harus memiliki sifat-sifat fisik yang berubah terhadap suhu. Sifat-sifat yang bisa digunakan untuk membuat termometer adalah sebagai berikut :
1. Tekanan gas pada volume tetap.
2. Pemuaian suatu kolom cairan dalam suatu pipa kapiler.
3. Hambatan listrik pada seutas kawat platina.
4. Pemuaian suatu keping bimetal.
5. Radiasi yang dipancarkan benda.
6. Beda potensial pada suatu termokopel
Tidak ada komentar:
Posting Komentar