Pengertian Suhu

Suhu adalah besaran yang menyatakan derajat panas dingin suatu benda, dan alat yang digunakan untuk mengukur suhu adalah termometer. 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.

Konversi Skala Suhu Celcius, Reamur, Fahrenheit, Kelvin

Pada abad 17 terdapat 30 jenis skala yang membuat para ilmuwan kebingungan. Hal ini memberikan inspirasi pada Anders Celcius (1701 – 1744) sehingga pada tahun 1742 dia memperkenalkan skala yang digunakan sebagai pedoman pengukuran suhu. Skala ini diberi nama sesuai dengan namanya yaitu
Skala Celcius.

Apabila benda didinginkan terus maka suhunya akan semakin dingin dan partikelnya akan berhenti bergerak, kondisi ini disebut kondisi nol mutlak. Skala Celcius tidak bisa menjawab masalah ini, maka Lord Kelvin (1842 – 1907) menawarkan skala baru yang diberi nama Kelvin. Skala kelvin dimulai dari 273 K ketika air membeku dan 373 K ketika air mendidih. Sehingga nol mutlak sama dengan 0 K atau -273°C.

Selain skala tersebut ada juga skala Reamur dan Fahrenheit. Untuk skala Reamur, air membeku pada suhu 0°R dan mendidih pada suhu 80°R sedangkan pada skala Fahrenheit, air membeku pada suhu 32°F dan mendidih pada suhu 212°F. Setelah mengenal macam-macam skala suhu seperti Celcius, Reamur, Fahrenheit dan Kelvin. Berikut konversi skala suhu satu ke skala suhu lainnya.

Jenis Termometer Suhu

Termometer menurut isinya dibagi menjadi : termometer cair, termometer padat, termometer digital. Semua termometer ini mempunyai keunggulan dan kelemahan masing masing. Sedangkan berdasarkan penggunaannya termometer bermacam-macam, misal termometer klinis, termometer lab dan lain-lain.

1. Termometer Laboratorium

Pertama, ada termometer laboratorium, yang menggunakan cairan raksa atau alkohol. Jika cairan bertambah panas maka raksa atau alkohol akan memuai sehingga skala nya bertambah. Agar termometer sensitif terhadap suhu maka ukuran pipa harus dibuat kecil (pipa kapiler) dan agar peka terhadap perubahan suhu maka dinding termometer (reservoir) dibuat setipis mungkin dan bila memungkinkan dibuat dari bahan yang konduktor. Ciri-ciri Termometer Laboratorium sebagai berikut:

• Digunakan untuk mengukur suhu dalam percobaan, penelitian, atau
  pengukuran ilmiah Iainnya.
• Menggunakan zat muai raksa.

2. Termometer Klinis

Kedua, termometer klinis. Termometer ini khusus digunakan untuk mendiagnosa penyakit dan biasanya diisi dengan raksa atau alkohol. Alat ini memiliki lekukan sempit diatas wadahnya yang berfungsi untuk menjaga supaya suhu yang ditunjukkan setelah pengukuran tidak berubah setelah termometer diangkat dari badan pasien. Skala pada termometer ini antara 35°C sampai 42°C. Ciri-ciri termometer demam atau klinis sebagai berikut:

• Termometer ini khusus digunakan untuk mengukur suhu tubuh manusia.
• Skala ukurnya hanya 35-42°C.
• Menggunakan zat muai raksa (Hg).
• Pada pembuluh termometernya terdapat bagian yang disempitkan. Tujuannya agar raksa yang sudah memuai tidak mudah turun dan pengukuran menjadi Iebih akurat.
• Untuk mengembalikan raksa ke dalam tandon, termometer harus diguncang-guncangkan Iebih dulu.
• Merupakan termometer maksimum karena hanya dapat mengukur suhu tertinggi saja.

3. Termometer Ruangan

Ketiga, termometer ruangan yang berfungsi untuk mengukur suhu pada sebuah ruangan. Pada dasarnya termometer ini sama dengan termometer yang lain hanya saja skalanya yang berbeda. Skala termometer ini antara -50°C sampai 50°C. Ciri-ciri termometer ruang Sebagai berikut:

• Untuk mengukur suhu ruangan.
• Menggunakan zat muai logam, tetapi ada pula yang menggunakan raksa.
• Ukuran tandon dibuat besar agar menjadi lebih peka terhadap perubahan suhu.
• Dipasang menggantung di ruangan.
• Merupakan jenis termometer maksimum.

Pemuaian karena Pengaruh Perubahan Suhu

Definisi pemuaian adalah bertambahnya ukuran suatu benda karena pengaruh perubahan suhu atau bertambahnya ukuran suatu benda karena menerima kalor. Pemuaian terjadi pada 3 zat yaitu pemuaian pada zat padat, pada zat cair, dan pada zat gas.

1. Pemuaian Panjang

Pertama, ialah pemuaian panjang, yakni bertambahnya ukuran panjang suatu benda karena menerima kalor. Pada pemuaian panjang nilai lebar dan tebal sangat kecil dibandingkan dengan nilai panjang benda tersebut. Sehingga lebar dan tebal dianggap tidak ada. Contoh yang menerapkan pemuaian panjang antara lain:

• Pada kabel listrik.
• Rel kereta api.
• Jaringan listrik dan telepon.

Rumus pemuaian panjang:

2. Pemuaian Luas

Kedua, pemuaian luas, yakni pertambahan ukuran luas suatu benda karena menerima kalor. Pemuaian luas terjadi pada benda yang mempunyai ukuran panjang dan lebar, sedangkan tebalnya sangat kecil dan dianggap tidak ada. Contoh benda yang mempunyai pemuaian luas adalah lempeng besi yang lebar
sekali dan tipis. Seperti halnya pada pemuaian luas faktor yang mempengaruhi pemuaian luas adalah luas awal, koefisien muai luas, dan perubahan suhu. Karena sebenarnya pemuaian luas itu merupakan pemuaian panjang yang ditinjau dari dua dimensi maka koefisien muai luas besarnya sama dengan 2 kali koefisien muai panjang. Contoh dari pemuaian luas sangatlah banyak antara lain:

• Kaca jendela.
• Panci dan alat dapur.
• Plat bimetal.

Rumus pemuaian luas:

3. Pemuaian Volume

Ketiga, pemuaian volume, yakni pertambahan ukuran volume suatu benda karena menerima kalor. Pemuaian volume terjadi benda yang mempunyai ukuran panjang, lebar dan tebal. Contoh benda yang mempunyai pemuaian volume adalah kubus, air dan udara. Volume merupakan bentuk lain dari panjang dalam 3 dimensi karena itu untuk menentukan koefisien muai volume sama dengan 3 kali koefisien muai panjang. Sebagaimana yang telah dijelaskan diatas bahwa khusus gas koefisien muai volumenya sama dengan 1/273. Berikut merupakan beberapa contoh pemuaian volume:

• Tembaga, besi, perak (kubus padat)
• Air, minyak, raksa, (kubus cair)
• Kubus gas.

Rumus pemuaian volume:

4. Pemuaian Zat Gas

Berbeda dengan zat cair dan zat padat, pemuaian pada gas melibatkan faktor tekanan. Sekali lagi, periksa hukum Boyle-Gay Lussac.

5. Pemuaian Zat Cair

Salah satu akibat anomali air (akibat yang menunjukkan kebesaran Tuhan): pada musim dingin, sungai/laut hanya membeku pada permukaannya, sedangkan bagian dalam tidak beku, sehingga ikan dan berbagai biotanya tetap bertahan di musim dingin

6. Rumus Perbandingan Koefisien Muai Zat

β = 2α
γ = 3α

Keterangan:

β = koefisien muai luas (/⁰C)

γ = koefisien muai volume (/⁰C)

Usai menyimak pemaparan diatas, kini kamu makin mahir menguasai IPA seputar suhu: konversi skala, jenis termometer, dan rumus pemuaian. Penasaran, kan untuk mengetahui seberapa jauh pemahaman materi yang kamu miliki? Yuk kerjakan TEMU (Tes Kemampuan Kamu) di Kelas BESTIE , ya!

Oiya, Minco alias Mimin KOCO juga mau kasih bocoran, nih kalau KOCO Star juga menyediakan media pembelajaran jika kamu masih butuh penjelasan yang lebih lengkap lagi. Langsung klik gambar banner ini, ya!

Dapatkan juga akses ke ribuan materi atau video belajar Matematika, IPA, IPS, Bahasa Indonesia, Bahasa Inggris, serta bantuan langsung dari para guru secara live online dengan berlangganan KODIO Learning. “Successful people don’t fear failure but understand that it’s necessary to learn and grow from.” – Robert Kiyosaki