Suhu dan pengukurannya.
Pembelajaran Tatap Muka (PTM) sudah dimulai. Sekarang kita belajar tentang Suhu ya
guys....materinya ngga susah2 amat koq ! Silahkan baca dulu ulasan di bawah ini , oke...
Suhu dan pengukurannya.
Suhu adalah ukuran derajat panas atau dingin suatu benda.
Alat yang digunakan untuk mengukur suhu disebut termometer.
Hubungan suhu pada skala-skala Celcius (C), Reamur (R), Fahrenheit (F), dan
Kelvin (K):
Gbr. Hubungan Suhu Skala-Skala Celcius, Reamur,
Fahrenheit, Kelvin
Acuan ini ditentukan pada tekanan 1 atm = 76 cm Hg
Jadi: toC = 4/5 toR = ( 9/5t+ 32 )oF = ( t + 273 )oK
Termometer ruangan atau kamar.
Termometer alkohol yang berwarna merah menunjukkan suhu
ruangan sebesar 6° C (atau sekitar 43°
F). Dalam termometer, fluida yang dapat
mengembang seperti alkohol atau air raksa diletakkan di dalam batang gelas yang
tertutup. Sesuai dengan pemuaian cairan di dalamnya, keadaan tersebut dapat
digunakan sebagai alat ukur melalui kalibrasi yang diberikan oleh suhu benda.
Skala termometer dapat diletakkan pada termometer Celsius ataupun Fahrenheit,
atau kedua termometer digabungkan bersama-sama.
Untuk pengukuran yang membutuhkan ketelitian tinggi,biasanya digunakan
Anders Celsius adalah seorang astronom Swedia ,yang
menetapkan skala suhu pada termometer Celsius.
Perubahan suhu
pada termometer dinyatakan dalam derajat, sehingga 1 derajat sama dengan 1/100
perubahan suhu, dimulai dari suhu es yang melebur sampai suhu air yang mendidih
,pada tekanan 1 atmosfer. Untuk memahami pengertian pembagian skala pada
termometer Celsius ini, marilah kita melakukan kegiatan penyelidikan sederhana
berikut ini.
Kegiatan
penyelidikan
Lakukan percobaan ini pada tempat yang bertekanan 1 atmosfer (bila memungkinkan ,sekitar daerah pantai).
Sediakan 2 buah
termometer tanpa skala, 2 gelas kimia,pembakar bunsen, air dan es batu
secukupnya. Untuk menera termometer dengan skala Celsius, celupkanlah
termometer kedalam gelas yang berisi es dan air,biarkanlah untuk waktu
tertentu, sampai tinggi permukaan zat cair dalam pipa termometer tetap
posisinya. Beri tanda posisi ini dengan spidol, tanda itu menunjukkan angka 0oC
(perhatikan gambar.a). Lalu celupkanlah termometer tersebut ke dalam uap air di
atas permukaan air yang sedang mendidih, sehingga air raksa dalam termometer
ikut memuai. Bila raksa sudah pada posisi yang tetap, berarti keseimbangan
termal antara termometer dan uap air telah tercapai ,tandai posisi ini dengan
angka 100oC. Bagilah bagian termometer dari 0 sampai 100 tadi
menjadi 100 skala. Inilah yang dimaksud dengan termometer Celsius.
Presentasikan hasil kegiatan ini dalam kelas. Simpanlah hasilnya dalam porto
folio. Bila sekolah Anda terletak di daerah pegunungan, mengapa Anda akan
memperoleh pembagian skala kurang dari 100 ? Diskusikan hal ini dengan guru dan
teman Anda.
Untuk kegiatan-kegiatan khusus, terkadang para ahli menggunakan termometer yang berskala Kelvin,
yang biasa disebut skala termodinamik atau skala mutlak, sehingga suhunya disebut juga suhu
mutlak. Pada termometer Kelvin es yang sedang mencair mempunyai nilai suhu 273,16 K, dan uap air
yang sedang mendidih pada tekanan 1 atmosfer bersuhu 373,16 K. Pada kegiatan penyelidikan yang
tidak memerlukan ketelitian tinggi,biasanya angka-angka tersebut dibulatkan menjadi 273 K dan 373
K. Selain itu , ada termometer lain yang juga sering digunakan ,yaitu termometer Fahrenheit yang
mempunyai batas titik tetap skala dari 32o sampai 212o, dan termometer Reamur dengan batas titik
tetap skalanya 0o sampai 80o.
Untuk memudahkan penyelesaian soal, kamu dapat menghafalkan perbandingan skala
termometer sebagai berikut :
C : R : F : K = 5x : 4x : (9x + 32) : (5x + 273)
dimana x menunjukkan 1 skala pada termometer.
Contoh Soal :
1. Gas hidrogen dalam tabung mempunyai suhu 263oK.
Berapakah suhu gas tersebut ,bila dinyatakan dalam oC , oR
, dan oF ?
Solusinya
:
Yang
diketahui adalah termometer Kelvin,maka kita gunakan skala Kelvin untuk mencari
nilai x ,sbb :
(5x + 273)
= 263 → 5x =
263 - 273
5x = - 10
x = -
10/5 =
- 2o
Untuk
termometer Celsius, gunakan skala Celsius ,
sbb :
oC = 5
x =
5 (-2o) = - 10oC
Untuk
termometer Reamur, gunakan skala Reamur, sbb :
oR = 4 x
= 4 (-2o) = - 8o R
Dan untuk termometer Fahrenheit, gunakan
skala Fahrenheit, sbb :
oF
= (9x +
32) = (9 X -2o) + 32o = -18o + 32o = 14o F
2. Termometer A digunakan untuk mengukur suhu air
yang membeku, ternyata angkanya menunjukkan
-10o, lalu termometer A digunakan pula untuk mengukur air
yang mendidih, ternyata angkanya menunjukkan 140o. Berapakah
perbandingan skala termometer A terhadap skala termometer Celsius ? Jika
termometer Celsius menunjukkan angka 60oC, berapakah angka yang
ditunjukkan oleh termometer A ?
Solusinya :
100 skala
C =
150 skala A
1 skala C = (150/100 ) skala A, maka
C : A = 1 : (150/100) = 100 : 150 = 2 : 3
Jika
termometer Celsius menunjukkan angka 60oC, maka :
60o C =
( 3/2 .
60 ) - 10 =
90 - 10
= 80o A
3. Pada angka berapakah, termometer Fahrenheit akan sama nilainya dengan termometer Reamur ?
Solusinya :
oF =
oR
9x + 32 =
4x
9x – 4x = -
32
5x = -
32
x = -32
/ 5 =
- 6,4o , jadi suhu sebesar – 6,4o F akan sama dengan – 6,4oR.
Cek Kompetensi :
- Genggamlah sebongkah kecil es,
lalu sentuhlah gelas berisi air panas di gelas, rasakan sensasinya. Perkirakan , dasar apakah yang digunakan
untuk mengukur suhu ?
- Berapa Fahrenheit ,suhu 35oC
? Dan berapa Fahrenheit, suhu sebesar 100oC ?
- Berapa Celsius ,suhu 20oK
? Dan berapa Celsius, suhu sebesar
300oK ?
- Jika pengukuran suhu dalam
suatu ruang menunjukkan angka 27oC, berapakah nilai tersebut
bila dalam skala Kelvin ?
- Ambillah sebuah termometer ruang (termometer Celsius) dari laboratorium fisika di sekolahmu, lalu ukurlah suhu di laboratoriummu, konversikan ke dalam skala Fahrenheit suhu tersebut!
Temperature depends on the average kinetic energy of the
molecules of a substance, and according to kinetic theory, energy may exist in
rotational, vibrational, and translational motions of the particles of a
substance. Temperature, however, depends only on the translational molecular
motion. Theoretically, the molecules of a substance would exhibit no activity
at the temperature termed absolute zero.