Pengertian Termometer
Termometer adalah alat
yang digunakan untuk mengukur perubahan temperatur suatu benda. Istilah
termometer berasal dari bahasa latin thermo yang berarti
rahang dan meter yang berarti untuk mengukur. Termometer
pertama sekali digagaskan oleh Galileo dengan menggunakan pemuaian gas.Tetapi
termometer yang pertama sekali dikenal adalah termometer yang dibuat oleh
Academi Del Cimento (1657-1667) di Florence.Termometer yang dikenal ini terdiri
dari tabung kaca dengan ruang ditengahnya yang diisi air raksa atau alkohol
yang diberi merah. (http;//en.wikipedia.org/wiki/thermometer).
Selain
termometer raksa, berdasarkan perkembangan zaman, saat ini terdapat banyak
jenis termometer, tetapi prinsip kerja sebenarnya sama. Bisanya, kita
memanfaatkan materi yang bersifat termometrik ( sifat materi yang berubah
terhadap temperatur ). Maksudnya, apabila suhu materi tersebut berubah, bentuk
dan ukuran materi tersebut juga akan berubah. Kebanyakan termometer menggunakan
materi yang bisa memuai ketika suhunya berubah.
2.2 Jenis-jenis
Termometer
a.
Termometer Raksa dan Alkohol
Termometer
yang sering digunakan saat ini terdiri dari tabung kaca, dimana
terdapat alkohol atau air raksa pada bagian tengah tabung. Ketika suhu
meningkat, alkohol atau air raksa yang berada didalam wadah akan memuai
sehingga panjang kolom alkohol atau air raksa akan bertambah. Sebaliknya,
ketika suhu menurun panjang kolom alkohol atau air raksa akan berkurang. Pada
bagian luar tabung kaca terdapat angka-angka yang merupakan skala termometer
tersebut.Angka yang ditunjukkan oleh ujung kolom alkohol atau air raksa
merupakan nilai suhu yang diukur.
Jenis
khusus termometer air raksa, disebut termometer maksimum, bekerja dengan adanya
katup pada leher tabung dekat bohlam.saat suhu naik, air raksa didorong keatas
melalui katup oleh gaya pemuaian. Saat suhu turun air raksa tertahan pada katup
dan tidak dapat kembali ke bohlam dan membuat air raksa tetap didalam tabung.
Air raksa akan membeku pada suhu -38,83 0C (-37,89 0F)
dan hanya dapat digunakan pada suhu diatasnya. Untuk menghindarinya, termometer
air raksa sebaiknya dimasukkan kedalam tempat yang hangat saat temperatur
dibawah -370C (-34,60F). termometer ini mempunyai titik
beku pada -61,10C (-78 0F). Marthen Kanginan
(2002:219)
Pada tabel dibawah ini
dapat dilihat beberapa keuntungan dan kerugian termometer
|
Jenis
termometer
|
Keuntungan
|
Kerugian
|
|
Air Raksa
|
1. Raksa
mudah dilihat karena mengkilap
2. Volume
raksa berubah secara teratur ketika terjadi perubahan suhu.
3. Raksa
tidak membasahi kaca ketika memuai atau menyusut.
4. Jangkauan
suhu raksa cukup lebar dan sesuai untuk pekerjaan laboratorium.
5. Raksa
dapat terpanasi secara merata sehingga menunjukkan suhu cepat dan tepat.
|
1. Raksa
mahal
2. Raksa
tidak dapat digunakan utuk mengukur suhu yang sangat rendah.
3. Raksa
termasuk zat berbahaya sehingga termometer raksa berbahaya jika tabungnya
pecah.
|
|
Alkohol
|
1. Alkohol
lebih murah dibandingkan raksa.
2. Alkohol
teliti karena untuk kenaikan suhu yang kecil, alkohol mengalami
perubahan volume yang besar.
3. Alkohol
dapat mengukur suhu yang sangat dingin (suhu daerah kutub). Karena
titik beku alkohol sangat rendah yaitu -1120C.
|
1. Alkohol
memiliki titik didih rendah yaitu 780C, sehingga pemakaiannya
terbatas (antara lain tidak dapat mengukur suhu air ketika mendidih)
2. Alkohol
tidak berwarna, sehingga harus diberi warna terlebih dahulu agar mudah
dilihat.
3. Alkohol
membasahi (melekat) pada dinding kaca.
|
Skala Termometer
Agar termometer
bisa digunakan untuk mengukur suhu maka perlu ditetapkan skala suhu. Terdapat
dua skala suhu yang sering digunakan, antara lain skala celcius dan skala Fahrenheit.
Skala yang paling banyak digunakan saat ini adalah skala celcius.Skala
fahreheit paling banyak digunakan di Amerika Serikat, skala suhu yang cukup
penting dalam bidang sains adalah skala mutlak atau kelvin. Halliday Resnick
(1978:705)
Titik
tetap celsius dan skala fahrenhait menggunakan titik beku dan titik didih air.
Titik beku suatu zat merupakan temperatur dimana wujud padat dan
wujud cair berada dalam keseimbangan (tidak ada perubahan zat).
Sebaliknya,titik didih suatu zat merupakan temperatur dimana wujud zat cair dan
gas berada dalam keseimbangan. Perlu diketahui bahwa titik beku dan titik didih
selalu berubah terhadap tekanan udara, karena itu, tekanan perlu kita tetapkan
terlebih dahulu. Biasanya digunakan tekanan standar, yaitu 1 atm. Yusrizal
(2009:151)
Jenis-Jenis Termometer
Beberapa jenis
termometer yang sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah
:
a. Termometer alkohol
Termometer
yang sering digunakan saat ini terdiri dari tabung kaca, dimana ada
jenis termometer yang pada bagian tengah tabungnya terdapat alkohol. Ketika
suhu meningkat, alkohol yang berada didalam wadah akan memuai sehingga panjang
kolom alkohol akan bertambah. Sebaliknya, ketika suhu menurun panjang kolom
alkohol akan berkurang. Pada bagian luar tabung kaca terdapat angka-angka yang
merupakan skala termometer tersebut.Angka yang ditunjukkan oleh ujung kolom
alkohol merupakan nilai suhu yang diukur.
1. Kelebihan
dari termometer alkohol.
1.1 Alkohol
itu lebih murah
1.2 Alkohol teliti,
sebab untuk kenaikan suhu yang kecil alkohol mengalami perubahan
volume yang besar
1.3 Alkohol
dapat mengukur suhu yang sangat dingin bahkan suhu daerah kutub
karena titik beku suhu alkohol sangat rendah yaitu -1150C.
1.4 Pemuaiannya
teratur.
1.5 Memiliki koefisien
muai yang besar
2. Kekurangan dari
termometer
Alkohol
Dengan
menggunakan termometer alkohol, terdapat beberapa kekuranagan atau kerugian,
diantaranya:
2.1 Alkohol
memiliki titik didih rendah yaitu 78 0C, sehingga pemakaiannya
terbatas (antara lain tidak dapat mengukur suhu air ketika mendidih)
2.2 Alkohol
tidak berwarna, sehingga harus diberi warna terlebih dahulu agar mudah dilihat.
2.3 Alkohol
membasahi (melekat) pada dinding kaca.n
2.4 Kalor
jenisnya tinggi sehingga membutuhkan energi yang besar untuk menaikkan suhu.
b. Termometer
raksa
Termometer
air rakasa adalah termometer yang pada umumnya sering digunakan dalam kehidupan
sehari-hari.Termometer ini terdiri dari bola gelas dan pipa yang berisi
sejumlah air raksa tertentu.Bila air raksa dipanaskan dengan menyentuhkan
termometer dengan benda yang lebih panas, air raksa lebih memuaidaripada gelas
dan panjang kolom air raksa bertambah.
Sebagaimana termometer alkohol yang memiliki kelebihan dan
kelemahan tertentu, maka termometer air raksa juga memiliki kelebihan dan
kelemahan diantaranya:
1. Kelebihan
termometer air raksa:
1.1 Raksa
mudah dilihat karena mengkilap
1.2 Volume
raksa berubah secara teratur ketika terjadi perubahan suhu.
1.3 Raksa
tidak membasahi kaca ketika memuai atau menyusut.
1.4 Jangkauan
suhu raksa cukup lebar dan sesuai untuk pekerjaan laboratorium.
1.5 Raksa
dapat terpanasi secara merata sehingga menunjukkan suhu cepat dan tepat.
1.6 Pemuaian
nya teratur
1.7 Mudah
menyesuaikan diri dengan suhu sekitarnya
1.8 Titik
didihnya tinggi, yaitu 3570C sehingga dapat digunakan untuk mengukur
suhu yang tinggi.
2. Kelemahan raksa
2.1 Raksa
sangat mahal
2.2 Raksa
tidak dapat digunakan utuk mengukur suhu yang sangat rendah.
2.3 Raksa
termasuk zat berbahaya (beracun) sehingga termometer raksa berbahaya jika
tabungnya pecah.
c. Termometer
klinis
Tetrmometer
ini biasanya digunakan para dokter & perawat untuk mengukur suhu tubuh
manusia.
d. Termometer
Dinding
Pada
umumnya termometer dinding dipasang tegak di dinding sebuah ruang dan digunakan
untuk mengukur suhu ruangan.
e. Termometer
maksimum/ minimum
Termometer
maksimum/ minimum digunakan untuk mengukur suhu dalam sebuah rumah kaca, yaitu
rumah yang digunakan untuk menanm tanaman sebagai bahan penelitian, umumnya
diukur dengan menggunakan termometer max & min six.
f. Termometer
bimetal
Termometer
bimetal adalah yang menggunakan lembaran bimetal (dua logam yang jenisnya
berbeda dan kecepatan pemuaiannya juga berbeda). Pada saat suhu meningkat,
salah satu logam mengalami pemuaian yang lebih besar dari logam lain. Akibatnya
keping tersebut melengkung. Biasanya keping bimetal berbentuk spiral, di mana
salah satu ujung keping tetap, sedangkan ujung lain dihubungkan ke penunjuk
skala. Ketika suhu berubah, penunjuk akan berputar. Termometer yang menggunakan
lembaran bimetal biasanya digunakan sebagai termometer udara biasa, termometer
ruangan, termometer oven dan lain-lain.
g. Termometer
Hambatan
Termometer
hambatan menggunakan sifat elektris suatu materi. Pada termometer hambatan,
biasanya diukur perubahan hambatan listrik suatu kumparan kawat tipis atau
silinder karbon atau kristal germanium. Karena hambatan listrik biasanya dapat
diukur secara tepat, maka termometer hambatan bisa mengukur suhu secara lebih
tepat daripada termometer biasa.
h. Termokopel
Termokopel adalah sensor suhu yang banyak
digunakan untuk mengubah perbedaan suhu dalam benda menjadi perubahan tegangan listrik (voltase). Termokopel yang sederhana dapat
dipasang, dan memiliki jenis konektor standar yang sama, serta dapat mengukur
temperatur dalam jangkauan suhu yang cukup besar dengan batas kesalahan
pengukuran kurang dari 1 °C
3.3 Kalibrasi Termometer
Kalibrasi
termometer adalah kegiatan menetapkan skala sebuah termometer yang belum
memiliki skala atau sering juga disebut dengan proses Verifikasi, yaitu suatu
akurasi alat ukur yang sesuai dengan rancangannya.
Kita
dapat menetapkan skala termometer (kalibrasi termometer) dengan cara-cara
sebagai berikut:
Ø Masukkan es batu dan air
kedalam sebuah wadah (usahakan air dan es batunya sama banyak)
Ø Masukkan termometer
tersebut kedalam wadah yang berisi air dan es batu yang telah kita siapkan
tadi. Karena pada mulanya termometer lebih panas dari air es, maka setelah
dimasukkan ke dalam wadah, panjang kolom air raksa akan berkurang.
Ø Biarkan sampai panjang
kolom air raksa tidak berubah (air raksa dalam termometer tidak jalan-jalan
lagi). Dengan panjang kolom air raksa tidak berubah, artinya campuran es batu
dan air telah berada dalam keseimbangan termal.
Ø Kemudian tandai posisi
kolom air raksa tersebut (tandai bagian ujung kolom air raksa). Posisi kolom
air raksa tersebut adalah suhu titik es alias titik beku normal air.
Ø Jalan selanjutnya,
panaskan air dan masukkan termometer tersebut ke air yang telah mendidih tadi.
Ø Terakhir perhatikan
posisi kolom air raksa yang berada dalam termometer tersebut, jika air raksa
tidak bergerak lagi, maka kita tandai. Posisi tersebut adalah temperatur titik
didih uap atau titik didih air normal.
3.4 Skala Termometer
Dalam
penggunaan termometer sebagai pengukur suhu maka perlu ditetapkan skala
suhu.Penetapan skala suhu dilakukan untuk mengetahui tingkat kenormalan keadaan
udara ataupun suhu pada tubuh manusia atau objek tertentu dalam suatu
lingkungan. Penetapan skala suhu Terdapat dua skala suhu yang sering digunakan,
antara lain skala celcius dan skala Fahrenheit. Skala yang paling banyak digunakan
saat ini adalah skala celcius.Skala fahreheit paling banyak digunakan di
Amerika Serikat, skala suhu yang cukup penting dalam bidang sains adalah skala
mutlak atau Kelvin.
Namun
secara umum, ada empat macam skala termometer yang paling dikenal
yaitu Celsius, Fahrenheit, reamur dan Kelvin. Tapi disini kita
hanya akan
memb ahas tiga
skala yaitu, Celsius, Fahrenheit dan Kelvin.
Skala celsius
Skala
Celsius didasarkan pada sebuah skala yang diciptakan oleh seorang astronomi
Swedia yang bernama Anders Celsius pada tahun 1742, skala ini awalnya dinamakan
“bagian perseratus” (“centigrade”), tetapi pada tahun 1948 ketika Konferensi
Umum Yang Kesembilan mengenai Berat dan Ukuran diputuskan bahwa nama tersebut
harus diganti menjadi Celsius.
Skala
temperatur celsius menggunakan satuan “Derajad Celcius”
(simbol 0C) yang sama dengan satuan “kelvin”. Termometer
Celsius memiliki titik beku normal air (titik es) dengan nilai yang ditetapakan
00C dan temperatur titik didih normal air (titik uap) dengan nilai
1000C.Diantara titik es dan titik uap terdapat 100 derajat.
Temperatur
normal tubuh manusia yang diukur dalam skala celcius adalah sekitar 370C.
Skala Fahrenheit
Skala
Fahrenheit dinamakan sesuai dengan nama ilmuan yang menemukannya, yaitu Gabriel
Fahrenheit (1686-1736), seorang ahli fisika berkebangsaan Jerman. Titik beku
normal air (titik es) dipilih 320F dan temperatur titik didih normal
air (titik uap) dipilih 2120F. diantara titik
es dan titik uap terdapat selang 1800.
Skala Kelvin
Kelvin
diambil dari nama penemunya Lord Kelvin (1824-1907), seorang fisikawan Inggris.
Pada skala ini, suhu dinyatakan dalam Kelvin (K). Selang antara derajat sama
seperti pada skala celcius, tetapi harga nol digeser hingga 0 K. Jadi 0 K =
-273,15 oC dan 273,15 K = 0 oC. Pada tahun 1948
konfrensi umum kesembilan tentang berat dan ukuran (The Ninth General
Conference On Weights and Measures ) menetapkan skala suhu internasional yaitu
skala kelvin. Skala kelvin meliputi metode magnetis, gas ultrasonik dan optik.
Sedangkan sistem skala lain berdasarkan suhu yang berkaitan dengan sifat-sifat
fisik seperti pemuaian panas dan variasi termolistrik seperti skala Celcius.
Cara kerja Termometer
Adapun cara kerja
termometer secara umum adalah :
Awalnya,
volume air raksa berada pada kondisi awal, kemudian setelah perubahan suhu
lingkungan disekitar termometer direspon air raksa dengan perubahan volume,
volume merkuri akan mengembang atau memuai jika suhu meningkat dan akan
menyusut ketika suhu menurun. Skala pada termometer akan menunjukkan nilai suhu
sesuai keadaan lingkungan. Tipler (1991:562).
No comments:
Post a Comment