Secara umum, benda-benda di alam akan memuai (ukurannya bertambah besar) jika suhunya naik dan akan menyusut jika suhunya menurun. Perubahan sifat tersebut dikenal dengan termometrik atau sifat volumetrik, yaitu sifat dan struktur benda akan berubah sesuai dengan kenaikan atau penurunan suhu benda. Dari sifat termometrik inilah yang dilakukan untuk membuat skala suhu pada termometer zat cair. Show Termometer adalah alat untuk mengukur suhu, dimana prinsip kerja dari termometer adalah pemuaian yag terjadi pada zat cair ketika menyerap kalor. Pada dasarnya, skala suhu ditetapkan dari skala suhu terkecil yaitu yang menunjukan skala terendah dan skala suhu terbesar yang menunjukan skala tertinggi yang diukur dengan meletakan terrmometer pada air murni yang mendidih. Termometer terdiri dari beberapa macam bergantung pada skala terendah dan skala tertinggi. Macam-macam termometer yang banyak digunakan terdiri dari empat macam, yaitu termometer Kelvin, termometer Celcius, termometer Reamur, dan termometer Fahreinhet. Penetapan skala empat jenis termometer adalah dengan titik tetap atas (Ta) yang merupakan titik didih air murni dan titik tetap bawah (Tb) yang merupakan titik beku atau titik lebur air. Baca juga: Pengertian Suhu: Alat Ukur dan Skala Termometer Kelvin Titik leburnya (Tb) berada pada 273 K dan titik didihnya (Ta) pada 373 K dengan daerah antara keduanya adalah 100 skala. Termometer Celcius Titik leburnya (Tb) berada pada 0°C dan titik didihnya (Ta) pada 100°C dengan daerah antara keduanya adalah 100 skala. Termometer Fahrenheit Titik leburnya (Tb) berada pada 32°F dan titik didihnya (Ta) pada 212°F dengan daerah antara keduanya adalah 180 skala. Termometer Reamur Titik leburnya (Tb) berada pada 0°R dan titik didihnya (Ta) pada 80°R dengan daerah antara keduanya adalah 80 skala. Dengan perbedaan pembagian skala masing-masing termometer, maka disimpulkan bahwa :
TC : TR : TF = 100 : 80 : 180 = 5 : 4 : 9 Dari perbandingan di atas dapat dirumuskan hubungan antara termometer satu dan termometer yang lain diantaranya sebagai berikut : TC = 5/4 TR atau TR 4/5 TC TC = 5/9 (TF – 32) atau TF = 9/5 TC + 32 TR = 4/9 (TF – 32) atau TF = 9/4 TR + 32 TC = TK – 273 atau TK = TC + 32 Illustrasi Titik Tetap Atas Termometer Celcius. Sumber: unsplash.com Penggunaan termometer dengan skala celcius merupakan hal yang lazim di Indonesia. Penggunaan skala celcius juga lebih mudah mengingat titik tetap atas termometer celcius adalah suhu yang didapat saat air mendidih. Meskipun ada banyak satuan pengukur suhu lainnya seperti Fahrenheit, Kelvin, dan Reamur, penggunaan termometer Celcius sendiri lazim digunakan di Indonesia. Nah sebelum kita membahas pengertian dan angka titik tetap atas termometer celcius ada pentingnya juga kita memahami apa itu termometer. Pengertian Termometer dan Titik Tetap Atas TermometerMenurut buku Seri Penemuan Termometer (2020:1) karya Teguh Prayitno termometer di temukan pada abad XVI oleh seorang ahli fisika sekaligus ahli astronomi Italia yang bernama Galileo Galilei. Termometer ini merupakan termometer udara. Dua abad kemudian, ditemukanlah termometer air raksa oleh Daniel Gabriel Fahrenheit, dan dilanjutkan dengan skala 100 oleh Anders Celcius dari Swedia. Termometer Celcius sendiri memiliki titik tetap atas yang juga disebut titik uap atau titik didih dan titik tetap bawah atau titik es murni. Yang dimaksud titik tetap atas adalah dengan suhu kepanasan air yang sudah mendidih. Sedangkan untuk titik tetap bawah adalah suhu air sudah membeku atau nitrogen cair. Illustrasi Titik Tetap Atas Termometer Celcius. Sumber: unsplash.comAngka TItik Tetap Atas Termometer CelciusMenurut buku Physics for Junior High School 1 Year VII (2008:72) karya Budi Prasodjo, dkk., Skala Celcius sendiri dibuat oleh Anders Celcius (1701 - 1744). Anders Celcius menentukan titik tetap bawah berdasarkan titik lebur es murni pada tekanan 1 atmosfer yang ditandai dengan angka 0 derajat Celcius. Sedangkan titik tetap atas termometer Celcius adalah titik didih air murni pada tekanan 1 atmosfer yang ia tandai dengan angka 100 derajat celcius. Kemudian Anders Celcius membagi rentang angka tersebut ke dalam 100 bagian skala dengan setiap bagian skala menunjukkan suhu sebesar 1 derajat celcius. Demikianlah pengertian titik tetap atas termometer Celcius beserta angkanya yaitu 100 derajat Celcius. Semoga informasi ini bermanfaat. (AGI) Dalam kehidupan sehari-hari kalian sering mendengar tentang suhu, misalnya pada musim panas kalian dapat mengetahui suhunya tinggi. Pada kejadian lain kalian dapat mendinginkan suatu ruangan dengan menurunkan suhu AC (pendingin) yang digunakan. Penggunaan kata-kata itu sudah tepat. Suhu merupakan ukuran panas dinginnya suatu benda. Sedangkan termometer adalah alat ukur suhu. Dengan menggunakan termometer, kita dapat menentukan suhu suatu benda secara kuantitatif, karena kita dapat mengetahui angka yang menyatakan besarnya suhu benda tersebut. Hal ini dikarenakan pada dinding kaca termometer terdapat skala skala berisi deretan titik atau garis yang disebut titik referensi. Setiap titik referensi tersebut, selanjutnya diberi angka. Ada dua titik tetap sebagai standar pembuatan skala titik referensi itu, yaitu titik tetap bawah dan titik tetap atas. Lalu tahukah kalian apa yang disebut dengan titik tetap bawah dan atas tersebut? ■ Titik tetap bawah (titik beku) didefinisikan sebagai suhu di mana fase padat dan cair ada bersama dalam kesetimbangan, yaitu tanpa adanya zat cair total yang berubah menjadi padat atau sebaliknya. Secara eksperimen, hal ini hanya terjadi pada suhu tertentu, untuk tekanan tertentu. ■ Titik tetap atas (titik didih) didefinisikan sebagai suhu di mana zat cair dan gas ada bersama dalam kesetimbangan. Karena titik-titik ini (titik beku dan titik didih) berubah terhadap tekanan, maka tekanan harus ditentukan (bisanya sebesar 1 atm). Bagaimana Cara Pembuatan Skala Suatu Termometer? Jenis termometer yang paling banyak digunakan adalah termometer zat cair. Termometer zat cair bekerja berdasarkan pemuaian zat cair. Maka diperlukan zat cair yang mempunyai spesifikasi khusus, antara lain dikenai panas cepat memuai, jika panasnya berkurang mudah menyusut. Skala yang digunakan untuk mengetahui derajat panas benda yang diukur dibuat di antara pemuaian maksimal (titik tetap atas) dengan penyusutan maksimalnya (titik tetap bawah). Untuk membuat skala termometer terlebih dahulu harus ditentukan titik tetap atas dan titik tetap bawahnya, kemudian ditentukan jumlah skalanya. Misalnya, pada termometer Celcius ditentukan sebagai berikut. ■ Titik tetap bawah yang digunakan adalah es yang sedang mencair (es yang sedang melebur) pada tekanan 1 atm. Titik tetap bawah diberi angka 0 (nol). ■ Titik tetap atas yang digunakan adalah air yang sedang mendidih pada tekanan 1 atm. Titik tetap atas diberi angka 100. ■ Antara angka 0 sampai 100 dibuat skala 100 masing-masing skala mewakili 1oC. Batas bawah dan batas atas yang digunakan pada termometer celcius adalah es yang sedang melebur dan air yang sedang mendidih, karena pada saat melebur atau mendidih sedang terjadi perubahan wujud zat. Pada saat perubahan wujud zat suhunya tidak mengalami perubahan (suhunya tetap). Berdasarkan ketentuan batas bawah dan batas atas dari suatu termometer, kita dapat menentukan skala termometer sesuai dengan keinginan kita dan dapat mengkonversikan ke dalam skala celcius atau skala termometer yang lain, misalnya untuk termometer celcius menggunakan 100 skala sedangkan termometer Reamur menggunakan 80 skala. Konversi suhu termometer celcius dengan reamur perbandingannya adalah:
Contoh: Benda dengan suhu 80oC apabila diukur menggunakan termometer reamur suhunya adalah 64oR perhitungannya adalah sebagai berikut.
Rumus Penetapan Skala Termometer Kalian perlu mengetahui bahwa termometer telah banyak dirancang oleh ilmuwan diantaranya ada tiga skala termometer yang perlu kalian ketahui, yaitu termometer Celcius, Reamur dan Fahrenheit. Termometer-termometer itu dirancang dengan menggunakan sifat pemuaian suatu zat. Perbandingan skala termometer Celcius, Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin yaitu sebagai berikut. Tabel Perbandingan Skala Termometer
Jika bahan yang digunakan sama maka pemuaian yang terjadi juga sama, tetapi karena skala yang digunakan berbeda akibatnya perlu penyesuaian. Dengan sifat pemuaian yang digunakan maka kesetaraan skala termometer dapat dilakukan dengan cara membandingkan. Perbandingan tiap skala akan sama. Perhatikan gambar berikut ini. Termometer X dengan titik tetap bawah (tb)X dan titik tetap atas (ta)X. Termometer Y dengan titik tetap bawah (tb)Y dan titik tetap atas (ta)Y. Titik tetap bawah dan titik tetap atas kedua termometer di atas adalah suhu saat es melebur dan suhu saat air mendidih pada tekanan 1 atmosfer. Dengan membandingkan perubahan suhu dan interval kedua titik tetap masing-masing termometer, diperoleh hubungan sebagai berikut.
Keterangan: (ta)X = titik tetap atas termometer X (tb)X = titik tetap bawah termometer X tX = suhu pada termometer X (ta)Y = titik tetap atas termometer Y (tb)Y = titik tetap bawah termometer Y tY = suhu pada termometer Y Contoh Soal 1:Sebuah termometer X setelah ditera dengan termometer Celcius di dapat 40oC = 80oX dan 20oC = 50oX. Jika suhu sebuah benda 80oC, maka berapa oX suhu benda tersebut? Penyelesaian: Diketahui: 40oC = 80oX 20oC = 50oX Ditanya: 80oC = ... oX Jawab: Untuk mempermudah dalam memahami soal di atas, perhatikan gambar ilustrasi berikut ini. Berdasarkan gambar di atas, maka keseteraan skala pada termometer Celcius dan termometer X adalah sebagai berikut.
4(tX – 50) = 6(tX – 80) 4tX – 200 = 6tX – 480 6tX – 4tX = 480 – 200 2tX = 280 tX = 280/2 tX = 140 Jadi, 80oC = 140oX Contoh Soal 2: Suatu termometer X mengukur suhu es sedang melebur pada −10oX dan mengukur suhu air mendidih pada 110oX. Termometer Celcius mengukur suhu benda tersebut adalah 40oC. Berapa suhu benda tersebut jika diukur dengan termometer X? Penyelesaian: Diketahui: (tb)X = −100X (ta)X = 1100X tC = 400C Titik tetap atas termometer Celcius adalah 100oC dan titik tetap bawahnya adalah 0oC sehingga: (ta)C = 1000C (tb)C = 00C Ditanyakan: tX Jawab:
10(110 – tX) = (120)(6) 1100 – 10tX = 720 10tX = 1100 – 720 10tX = 380 tX = 380/10 tX = 38 Jadi, suhu benda tersebut apabila diukur dengan termometer X adalah 38oX. Contoh Soal 3: Termometer X dirancang dapat mengukur air membeku pada skala - 40 dan air mendidih pada skala 160. Jika suatu benda diukur dengan termometer Reamur menunjukkan nilai 20oR maka tentukan nilai yang ditunjuk saat diukur dengan termometer X! Penyelesaian: Diketahui: (tb)X = −40oX (ta)X = 160 oX tR = 20 Titik tetap atas termometer Reamur adalah 80oR dan titik tetap bawahnya adalah 0oR sehingga: (ta)R = 0oR (tb)R = 80oR Ditanyakan: tX? Jawab:
8(160 – tX) = (200)(6) 1280 – 8tX = 1200 8tX = 1280 – 1200 8tX = 80 tX = 80/8 tX = 8 Jadi, suhu benda tersebut apabila diukur dengan termometer X adalah 8oX. Contoh Soal 4: Suhu es yang sedang melebur dan suhu air mendidih apabila diukur dengan termometer A masing-masing besarnya 10oA dan 130oA. Suhu suatu benda diukur dengan termometer skala Fahrenheit sebesar 62oF. Berapa suhu benda tersebut jika diukur dengan termometer A? Penyelesaian: Diketahui: (tb)A = 10oA (ta)A = 130oA tF = 62oF Titik tetap atas termometer Fahrenheit adalah 212oF dan titik tetap bawahnya adalah 320F sehingga: (ta)F = 212oF (tb)F = 32oF Ditanyakan: tA? Jawab:
6(130 – tA) = (120)(5) 780 – 6tA = 600 6tA = 780 – 600 6tA = 180 tA = 180/6 tA = 30 Jadi, suhu benda tersebut apabila diukur dengan termometer A adalah 30oA. Video yang berhubungan |
Bagaimana cara menentukan titik tetap bawah pada termometer zat cair?
Pos Terkait
Copyright © 2024 apakahyang Inc.
