Pengertian Suhu dan Pengukurannya

Pengertian Suhu dan Pengukurannya - Pada Artikel kali ini akan membahas Suhu dan Pengukurannya, Pengertian Suhu, Pengukuran Suhu, Membuat Termometer Sederhana, Skala Suhu dan Perbandingannya, Jenis-Jenis Termometer.

Suhu dan Pengukurannya

1. Pengertian Suhu

Suhu adalah besaran fisika yang menyatakan derajat panas suatu benda.

Apakah Panas dan Suhu Sama? Panas dan suhu bukanlah hal yang sama. Energi panas suatu benda tergantung pada energi gerakan atom dan molekulnya.

Jumlah panas dapat diukur dalam kalori. Berbeda dengan suhu, suhu suatu benda menunjukkan tingkat energi panas benda tersebut. Suhu terendah yang mungkin adalah 273 derajat di bawah nol skala celsius. Para ilmuwan percaya pada suhu itu molekul diam.

2. Pengukuran Suhu

Untuk mengukur suhu suatu keadaan digunakan termometer. Termometer berasal dari bahasa Yunani, yaitu thermos dan meter. Thermos artinya panas, sedangkan meter artinya mengukur.

Jadi, termometer merupakan alat untuk mengukur suhu. Termometer biasanya berbentuk sebuah pipa kaca sempit tertutup yang diisi dengan zat cair, seperti air raksa.

Dalam sistem internasional besaran suhu menggunakan skala Kelvin (K), tetapi di Indonesia besaran suhu yang sering digunakan adalah Celsius (°C).

3. Membuat Termometer Sederhana

Termometer Sederhana

Tujuan:
Membuat termometer sederhana.
Alat dan bahan:
Botol kaca, air, pewarna makanan (warna merah), sedotan, gunting, tiga buah spidol berwarna, karton putih, dan plastisin (lilin mainan).
Prosedur kerja:

1. Masukkan air ke dalam botol kaca.
2. Masukkan pewarna makanan ke dalam botol yang telah berisi air sehingga air dalam botol menjadi berwarna merah.
3. Masukkan sedotan plastik ke dalam botol sampai masuk ke dalam air, kemudian tutup mulut botol dengan plastisin sehingga tidak ada udara yang masuk.
4. Tiup sedotan dengan perlahan sampai air naik ke dalam sedotan. Berhentilah meniup ketika air mencapai bagian tengah sedotan.
5. Buatlah dua celah pada karton putih, kemudian masukkan karton tersebut ke dalam sedotan. Setelah itu, buatlah tanda permukaan air pada karton putih dengan menggunakan spidol hitam. Tanda permukaan air itu menunjukkan suhu normal (suhu ruangan).
6. Simpan termometer di tempat yang panas.  Perhatikan, air akan mengembang sehingga permukaan air akan naik. Tandailah permukaan air tersebut dengan spidol merah. Tanda ini dianggap sebagai titik tetap atas.
7. Simpan termometer di dalam lemari es beberapa saat. Perhatikan, air akan menyusut sehingga permukaan air akan turun. Tandailah permukaan air tersebut dengan spidol biru. Tanda ini dianggap sebagai titik tetap bawah. Lebih jelasnya, 

Permukaan suatu zat cair akan naik melalui sedotan (volume zat cair tersebut bertambah) ketika dipanaskan dan juga permukaan suatu zat cair akan turun (volume zat cair berkurang) ketika didinginkan. Hubungan inilah yang dimanfaatkan oleh termometer untuk mengukur suhu suatu zat.

Hubungan antara perubahan volume dan perubahan suhu juga terjadi pada zat padat dan zat gas. Jika zat padat atau zat gas dipanaskan, volumenya akan bertambah.

Begitu pula jika zat padat atau zat gas didinginkan, volumenya akan berkurang. Nah, tahukah kamu zat apa yang sebaiknya digunakan untuk mengisi termometer agar dapat mengukur suhu dengan baik?

Zat pengisi termometer yang paling umum digunakan adalah raksa dan alkohol. Kedua zat cair tersebut masing-masing memiliki keuntungan dan kerugian.

a. Raksa

Keuntungan menggunakan raksa sebagai pengisi termometer adalah sebagai berikut.

1. Warnanya mengkilap seperti perak sehingga mudah dilihat.
2. Perubahan volumenya teratur pada saat terjadinya perubahan suhu.
3. Tidak membasahi dinding kaca.
4. Jangkauan suhunya cukup lebar (–40 °C sampai dengan 350 °C).

Sedangkan kerugiannya adalah sebagai berikut.

1. Harga raksa mahal.
2. Raksa tidak dapat mengukur suhu yang sangat rendah.

b. Alkohol

Keuntungan menggunakan alkohol sebagai pengisi
termometer adalah sebagai berikut.

1. Untuk menaikkan suhu kecil, alkohol mengalami perubahan volume lebih besar sehingga dapat mengukur suhu dengan teliti.
2. Dapat mengukur suhu yang sangat rendah. 

Sedangkan kerugiannya adalah sebagai berikut.

• Titik didih rendah (78 °C) sehingga pemakaiannya terbatas.
• Tidak berwarna, sehingga perlu diberi warna agar mudah dilihat.
• Membasahi dinding kaca.

4. Skala Suhu dan Perbandingannya

Tahukah kamu skala termometer apa saja yang sering digunakan? Sampai saat ini ada empat jenis skala suhu yang sering digunakan di antaranya adalah skala Celsius, Fahrenheit, Reamur, dan Kelvin. Mari mempelajari dan memahami perbedaan keempat skala termometer tersebut.

a. Skala Celsius

Skala Celsius merupakan skala yang paling banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Tahukah kamu siapa yang menetapkan skala Celsius?

Skala Celsius ditetapkan oleh seorang fisikawan Swedia yang bernama Andreas Celsius (1701 – 1744). Skala temperatur Celsius menggunakan satuan 'Derajat Celsius' (simbol °C).

Pada skala Celsius, titik beku air ditetapkan sebagai titik tetap bawah, yaitu sebesar 0 °C dan titik didih air ditetapkan sebagai titik tetap atas, yaitu sebesar 100 °C. Jarak antara kedua titik tetap ini dibagi menjadi 100 skala.

b. Skala Fahrenheit

Pada skala Fahrenheit, titik beku air ditetapkan sebesar 32 °F dan titik didih air ditetapkan sebesar 212 °F. Jarak kedua titik tetap ini dibagi dalam 180 skala. Skala Fahrenheit banyak digunakan di Inggris, Kanada, dan Amerika Serikat.

c. Skala Reamur

Pada skala Reamur, titik beku air ditetapkan sebesar 0 °R dan titik didih air ditetapkan sebesar 80 °R. Jarak antara kedua titik tetap ini dibagi ke dalam 80 skala. Skala Reamur jarang digunakan dalam kehidupan sehari-hari.

d. Skala Kelvin

Tahukah kamu siapakah yang menetapkan skala Kelvin? Skala Kelvin ditetapkan oleh fisikawan Inggris Lord Kelvin. Skala Kelvin memiliki satuan Kelvin (disingkat K, bukan °K).

Pada skala Kelvin, tidak ada skala negatif karena titik beku air ditetapkan sebesar 273 K dan titik didih air ditetapkan sebesar 373 K. Hal ini berarti suhu 0 K sama dengan –273 °C.

Suhu ini dikenal sebagai suhu nol mutlak. Para ilmuwan yakin bahwa pada suhu nol mutlak, molekulmolekul diam atau tidak bergerak.

Dengan alasan inilah skala Kelvin sering digunakan untuk keperluan ilmiah. Skala Kelvin merupakan satuan internasional untuk temperatur.

5. Jenis-Jenis Termometer

Termometer yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari banyak jenisnya, di antaranya termometer klinis, termometer ruangan, dan termometer maksimum-minimum. Setiap jenis termometer tersebut mempunyai fungsi yang berbeda-beda.

Nah, tahukah kamu fungsi dari jenis-jenis termometer tersebut? Mari mencari tahu melalui uraian berikut.

a. Termometer Klinis

Termometer klinis sering digunakan untuk mengukur suhu tubuh. Umumnya, termometer ini digunakan oleh para dokter untuk mengetahui suhu badan pasiennya. Termometer ini mempunyai skala dari 35 °C sampai dengan 42 °C.

Hal ini dikarenakan suhu tubuh manusia tidak pernah kurang dari 35 °C atau tidak pernah lebih dari 42 °C. Bagianbagian termometer ini terdiri atas tabung (terbuat dari kaca tipis), bagian sempit, batang kaca, dan air raksa.

b. Termometer Ruangan

Termometer ruangan adalah termometer yang digunakan untuk mengukur suhu suatu ruangan. Termometer ini umumnya mempunyai skala dari –20 °C sampai 50 °C.

Untuk memudahkan pembacaan suhu, termometer ini biasanya diletakkan menempel pada dinding dengan arah vertikal.

c. 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).