Suhu: Pengertian, Satuan, Alat Ukur, Penetapan Skala, Rujukan Soal Dan Pembahasan

Istilah suhu sudah sering kalian gunakan dalam kehidupan sehari-hari. Namun, terkadang kita mengacaukan pengetian suhu sebagai gerah. Padahal suhu dan gerah ialah dua hal yang tidak sama, walaupun keduanya mempunyai kaitan yan sangat erat. Lalu tahukah kalian apa yang dimaksud dengan suhu (temperatur) itu? Dan apa perbedaan antara suhu dengan gerah? Untuk mengetahui jawabanannya, silahkan kalian simak baik-baik klarifikasi diberikut ini.

Pengertian Suhu (Temperatur)

Sebelum kalian sanggup mendefinisikan apa itu suhu, kalian harus mengetahui terlebih lampau terkena beberapa insiden sehari-hari yang berkaitan dengan suhu dan kalor. Untuk itu silahkan kalian lakukan diskusi untuk menemukan jawabanan dari pertanyaan-pertanyaan diberikut ini.

Kegiatan Diskusi

Diskusikan bersama mitra sebangku kalian berberapa insiden diberikut dan jawabanlah pertanyaan yang didiberikan. 1. Ketika kita memanaskan air selama beberapa menit, bagaimanakah suhu air dibandingkan suhu tiruanla? Apakah yang terjadi jikalau air digerahkan terus menerus? 2. Kita sanggup mencicipi gerahnya api unggun ketika berada di sekitarnya, walaupun berada beberapa meter dari sumber api. Demikian pula dengan matahari. Kita tiruana percaya bahwa matahari sangat gerah. Panas ini sanggup hingga ke bumi dan sanggup kita rasakan. Menunjukkan apakah kedua insiden tersebut? 3. Jika kita memasukkan es kerikil ke dalam sebuah gelas, maka di bab luar gelas akan terbentuk embun. Dari manakah embun ini berasal? 4. Sebuah benda yang digerahkan atau didiberi kalor sanggup mengalami perubahan bentuk. Misalnya, air yang digerahkan akan bermetamorfosis uap air. Sebutkan contoh yang menyampaikan adanya perubahan bentuk tanggapan penambahan atau pengurangan kalor.

Beberapa insiden yang sudah kalian diskusikan pada aktivitas di atas berkaitan akrab dengan pengertian suhu dan kalor. Ketika kita memanaskan air, berarti kita menambahkan sejumlah kalor pada air. Akibat penambahan kalor ini, suhu air akan meningkat atau terjadi perubahan suhu.

Dari kenyataan tersebut, jelaslah bahwa suhu dan kalor ialah dua hal yang tidak sama. Berikut ini ialah definisi dari suhu dan kalor.

Suhu menyatakan derajat gerah suatu benda atau ukuran gerah dinginnya suatu benda. Sedangkan gerah atau kalor ialah salah satu bentuk energi yang sanggup mengakibatkan perubahan suhu.

Suhu yang dialami pada suatu benda tergantung energi gerah yang masuk pada benda tersebut. Benda dikatakan gerah jikalau bersuhu tinggi sedang benda dikatakan hirau taacuh jikalau bersuhu rendah. Pada umumnya benda yang bersuhu tinggi (gerah), akan mengalirkan suhunya ke benda yang mempunyai suhu lebih rendah.

Air gerah yang dicampur dengan air hirau taacuh akan menjadi air hangat. Hal ini berarti ada sesuatu yang berpindah atau masuk pada air dingin, yaitu gerah atau kalor. Air hangat ialah keseimbangan antara suhu gerah dan dingin.

Satuan Suhu (Temperatur)

Suhu ialah salah satu bemasukan pokok. Satuan suhu dalam Sistem Internasional (SI) ialah Kelvin (K), satuan suhu lainnya yang sering dipakai ialah celcius (0°C), reamur (0°R) dan fahrenheit (0°F). Dalam kehidupan sehari-hari di negara kita memakai satuan 0°C (derajat celcius), sedangkan beberapa negara Eropa, menyerupai Negara Inggris memakai satuan 0°F (derajat fahrenheit).

Untuk mengubah satuan suhu dan Celcius menjadi Kelvin dan sebaliknya, sanggup memakai rumus konversi satuan diberikut.

T K = (T°C + 273) K

T°C = (T K – 273)°C

misal Soal:

Suhu suatu zat apabila ditetapkan dalam satuan Kelvin sebesar 412 K. Berapakah suhu zat tersebut apabila ditetapkan dalam satuan Celcius?

Jawab:

T°C = (T K – 273)°C

T°C = (412 – 273)°C

T°C = 139°C

Jadi dalam satuan Celcius, suhu zat tersebut ialah 139°C.

Alat Ukur Suhu (Temperatur)

Tangan atau kulit kita bahwasanya sanggup mencicipi adanya perbedaan suhu dari benda-benda di sekitar kita. Akan tetapi, kita tidak sanggup memilih secara niscaya jumlah perbedaan suhu dua benda dalam waktu bersamaan. Kita spesialuntuk sanggup membedakan bahwa benda satu lebih gerah atau lebih hirau taacuh dari benda lainnya.

Hal tersebut menyampaikan bahwa pengukuran suhu memakai tangan atau kulit kurang akurat, alasannya orang yang tidak sama akan menyampaikan hal yang tidak sama. misal sederhana yang menyampaikan keterbatasan tangan untuk mengukur suhu ialah dengan melaksanakan perobaan sederhana diberikut ini

Percobaan Sederhana

Lakukanlah aktivitas ini di rumah kalian. Sediakan tiga buah bejana atau kawasan air lainnya. Isilah bejana pertama dengan air dingin, bejana kedua dengan air hangat, dan bejana ketiga dengan air biasa. Selanjutnya, masukkan asisten kalian pada bejana pertama dan tangan kiri pada bejana kedua secara bersamaan selama kurang lebih 5 menit. Sesudah itu, angkatlah kedua tangan dan segera masukkan ke bejana ketiga secara bersamaan. Apakah yang kalian rasakan? Apakah kedua tangan kalian mencicipi suhu air pada bejana ketiga sama? Buatlah kesimpulan dari hasil percobaan kalian.

Dari hasil eksperimen sederhana di atas, kita tiruana menyadari bahwa tangan kita bukan alat pengukur suhu yang baik. Buktinya kedua tangan kita mencicipi hal yang tidak sama dikala berada di bejana ketiga. Padahal, suhu air pada bejana ketiga tetap tidak berubah. Hanya alasannya keadaan awal kedua tangan kita yang tidak sama, kita mencicipi adanya perbedaan suhu pada bejana ketiga.

INI salah satu bukti keterbatasan tangan atau kulit kita dalam mengukur suhu. Untuk itulah dibutuhkan suatu alat pengukur suhu yang kita sebut sebagai termometer. Termometer bekerja memakai materi yang bersifat termometrik. Artinya, sifat-sifat benda tersebut sanggup berubah jikalau ada perubahan suhu. Berdasarkan sifat ini, terdapat beberapa jenis termometer, yaitu:

■ Termometer zat cair yang bekerja menurut pemuaian zat cair yang digerahkan.

■ Termometer bimetal yang bekerja menurut pemuaian logam yang digerahkan.

■ Termometer hambatan yang bekerja alasannya bertambahnya kendala listrik jikalau kawat logamnya digerahkan. Kemudian, akan terjadi pulsa-pulsa listrik yang menyampaikan suhu yang diukur.

■ Termokopel yang prinsipnya terjadi pemuaian dua logam alasannya ujungnya disentuhkan. Akibatnya timbullah gaya gerak listrik (GGL) dan inilah yang akan menyampaikan suhu suatu benda

■ Pyrometer, ialah alat ukur untuk suhu yang tinggi (5000 C – 3.0000 C). Alat ini bekerja menurut intensitas radiasi yang dipancarkan oleh benda gerah.

Temperatur zat yang diukur sama besarnya dengan skala yang ditunjukkan oleh termometer dikala terjadi kesetimbangan termal antara zat dengan termometer. Jadi, temperatur yang ditunjukkan oleh termometer sama dengan temperatur zat yang diukur. Zat cair yang umum dipakai dalam termometer ialah air raksa.

Hal ini dikarenakan air raksa mempunyai keunggulan dibandingkan zat cair lainnya. Keunggulan air raksa dari zat cair lainnya, yaitu

● Dapat menyerap gerah suatu benda yang akan diukur sehingga temperatur air raksa sama dengan temperatur benda yang diukur.

● Dapat dipakai untuk mengukur temperatur yang rendah hingga temperatur yang lebih tinggi alasannya air raksa mempunyai titik beku pada temperatur –39°C dan titik didihnya pada temperatur 357°C.

● Tidak membasahi dinding tabung sehingga pengukurannya menjadi lebih teliti,

● Pemuaian air raksa teratur atau linear terhadap kenaikan temperatur, kecuali pada temperatur yang sangat tinggi.

● cepatdangampang dilihat alasannya air raksa sanggup memantulkan cahaya.

Selain air raksa, sanggup juga dipakai alkohol untuk mengisi tabung termometer. Akan tetapi, alkohol tidak sanggup mengukur temperatur yang tinggi alasannya titik didihnya 78°C, namun alkohol sanggup mengukur temperatur yang lebih rendah alasannya titik bekunya pada temperatur –144°C. Jadi, termometer yang meliputi alkohol baik untuk mengukur temperatur yang rendah, tetapi tidak sanggup mengukur temperatur yang lebih tinggi.

Penentuan Skala Suhu (Temperatur)

Saat melaksanakan pengukuran suhu dengan suatu termometer, kita memerlukan suatu acuan. Acuan ini ada didasarkan pada skala termometer. Skala ini mempunyai dua acuan, yakni titik didih dan titik beku air. Titik didih air dijadikan sebagai titik teladan atas, sedangkan titik beku air dijadikan titik teladan bawah. Kemudian, di antara keduanya dibagi dalam beberapa skala kecil.

Beberapa ilmuwan sudah memilih titik teladan dalam termometer. Skala yang mereka tentukan menjadi dasar penentuan skala suhu. Ilmuwan yang dimaksud antara lain:

■ Anders Celcius (1701 – 1744). Ia membuat termometer dengan titik beku air pada skala 0 dan titik didih air pada skala 100. Termometer buatannya dikenal sebagai termometer Celcius dengan satuan suhu dalam derajat Celcius (oC). Jadi, termometer celcius mempunyai titik bawah 0oC dan titik atasnya 100oC.

■ Gabriel Daniel Fahrenheit (1686 – 1736). Ia memutuskan titik beku air pada skala 32o sebagai titik teladan bawah dan titik didih air pada skala 212oC sebagai titik teladan atas. Termometer hasil rancangannya disebut termometer Fahrenheit dengan satuan suhu derajat Fahrenheit (oF).

■ Antoine Ferchault de Reamur (1683 – 1757). Termometer rancangannya disebut sebagai termometer Reamur dengan titik teladan bawah 0oR dan titik teladan atas 80oR.

■ Lord Kelvin (1824 – 1904). Ia merancang termometer yang dikenal sebagai termometer Kelvin. Termometer ini mempunyai titik teladan bawah 273 dan titik teladan atas 373. Skala satuan suhu termometer ini ditetapkan dalam Kelvin (K) tanpa derajat.

Berdasarkan penetapan dari ilmuwan-ilmuwan tersebut, kita sanggup mengenal 4 macam skala (derajat) dalam suhu, yaitu Celcius (oC), Fahrenheit (oF), Ramur (oR), dan Kelvin (K). Perhatikan penetapan skala beberapa termometer pada gambar di bawah ini.

Interval dari skala tersebut tidak sama-beda. Interval skala Celcius dan Kelvin ialah 100, interval skala Reamur ialah 80, sedangkan interval skala Fahrenheit ialah 180. Berdasarkan skala ini, kita akan mendapat perbandingan skala suhu C, R, F, dan K sebagai diberikut.

C : R : F : K = 100 : 80 : 180 : 100 = 5 : 4 : 9 : 1

Berdasarkan perbandingan tersebut, kita sanggup melaksanakan penyetaraan (konversi) di antara keempat skala tersebut. Langkah penyetaraan ini, sanggup kalian pelajari dari denah pada gambar di bawah ini.

Satuan skala Kelvin juga disahkan sebagai standar satuan suhu. Suhu yang ditetapkan dengan skala Kelvin disebut sebagai suhu mutlak, yang dilambangkan dengan T. Suhu mutlak ialah satuan suhu yang sering dipakai dalam perhitungan fisika maupun kimia.

Nah, untuk mengetahui cara penerapan denah konversi suhu menyerupai yang ditunjukkan pada gambar di atas, perhatikan contoh soal koversi satuan suhu dan pembahasannya diberikut ini.

misal Soal:

Setarakan suhu diberikut sesuai satuan yang dikehendaki.

a) 40oR = … oC

b) 20oC = … oR

c) 50oF = … oR

d) 59oF = … oC

Penyelesaian:

a) Untuk mengubah oR ke dalam oC, kita memakai faktor konversi diberikut.

ToR	=	5	×	ToC
		4

40oR	=	5	×	40oC
		4

40oR

=

50oC

b) Untuk mengubah oC ke dalam oR, kita memakai faktor konversi diberikut.

ToC	=	4	×	ToR
		5

20oC	=	4	×	20oR
		5

20oC

=

17oR

c) Untuk mengubah oF ke dalam oR, kita memakai faktor konversi diberikut.

ToF	=	4	×	(T – 32)oR
		9

50oF	=	4	×	(50 – 32)oR
		9

50oF

=

8oR

d) Untuk mengubah oF ke dalam oC, kita memakai faktor konversi diberikut.

ToF	=	5	×	(T – 32)oC
		9

59oF	=	5	×	(59 – 32)oC
		9

59oF

=

15oC

Sumber https://www.fisikabc.com/

Share :