Termometer

MAKALAH TERMOMETER

DISUSUN OLEH:

NAMA	NPM	Semester
Iman santoso	10330671	VII
Anggi Sukma Wijaya	10330649	VII
Ardi Efendi	10330652	VII

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH METRO

2013/2014

BAB I

PENDAHULUAN

A.  Latar Belakang

 Dalam kehidupan sehari-hari masyarakat untuk mengukur suhu cenderung menggunakan indera peraba. Tetapi dengan adanya perkembangan teknologi maka diciptakanlah termometer untuk mengukur suhu dengan valid. Pada abad 17 terdapat 30 jenis skala yang membuat para ilmuan kebingungan. Hal ini memberikan inspirasi pada Anders Celcius (1701 - 1744) sehingga pada tahun 1742 dia memperkenalkan skala yang digunakan sebagai pedoman pengukuran suhu. Skala ini diberinama sesuai dengan namanya yaitu Skala Celcius. Apabila benda didinginkan terus maka suhunya akan semakin dingin dan partikelnya akan berhenti bergerak, kondisi ini disebut kondisi nol mutlak. Skala Celcius tidak bisa menjawab masalah ini maka Lord Kelvin (1842 - 1907) menawarkan skala baru yang diberi nama Kelvin. Skala kelvin dimulai dari 273 K ketika air membeku dan 373 K ketika air mendidih. Sehingga nol mutlak sama dengan 0 K atau -273°C. Selain skala tersebut ada juga skala Reamur dan Fahrenheit. Untuk skala Reamur air membeku pada suhu 0°R dan mendidih pada suhu 80°R sedangkan pada skala Fahrenheit air membuka pada suhu 32°F dan mendidih pada suhu 212°F.

Dalam bukunya Robert Briffault (1938) berjdul The Making of Humanity disebutkan bahwa Ibnu Sina merupakan ilmuwan pertaman yang menggunakan termometer udara untuk mengukur suhu.  Dalam kehidupan sehari-hari yang banyak kita temukan adalah jenis termometer badan baik berupa termometer pipa kapiler ataupun termometer digital. Termometer pipa kapiler yang menggunakan merkuri dapat membeku pada suhu – 40⁰C dan mendidih pada suhu 360⁰C.

                        Suhu menurut Kangingan (2007:52-53) adalah suatu besaran yang menyatakan ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda. Mudahnya, semakin tinggi suhu suatu benda, semakin panas benda tersebut. Secara mikroskopis, 

suhu menunjukkan energi yang dimiliki oleh suatu benda. Suhu juga disebut temperatur.Benda yang panas memiliki suhu lebih tinggi dibandingkan benda yang dingin. Alat yang digunakan untuk mengukur suhu adalah termometer. Namun dalam kehidupan sehari-hari masyarakat untuk mengukur suhu cenderung menggunakan indera peraba. Tetapi dengan adanya perkembangan teknologi maka diciptakanlah termometer untuk mengukur suhu dengan valid.

Temperatur merupakan ukuran mengenai panas atau dinginnya benda (Giancoli, 2001:449). Banyak sifat zat yang berubah terhadap temperatur. Sebagian besar zat memuai saat dipanaskan, seperti besi akan memanjang saat panas daripada saat kondisi dingin. Jalan dan trotoar beton pun memuai dan menyusut terhadap tempatur yang menjadi alasan ditempatkannya pemisah yang bisa ditekan atau bisa memuai pada jarak tertentu di jembatan maupun jalanan beton.

Hambatan listrik materi zat juga berpengaruh signifikan terhadap temperatur. Demikian pula dengan warna benda, perubahan warna menunjukkan tempatur tertentu.Misalnya api warna biru menunjukkan suhu yang lebih tinggi dibandingkan dengan api berwarna merah atau berwarna kuning. Cahaya putih yang dihasilkan dari kawat wolfram (tungsten) dalam bolam pijar berasal dari kawat yang sangat panas. Zat padat besi berwarna jingga hingga putih bila dipanaskan saat ditempa dalam pabrik kendaraan menunjukkan fenomena serupa. Demikian pula dengan bintang-bintang yang berkelap kelip menunjukkan temperatur permukaan bintang-bintang tersebut. Matahari pun dikatakan bintang (kerdil kuning). Suhu permukaan bintang atau matahari yang berdasarkan warna bisa dihitung temperaturnya menggunakan panjang gelombang cahaya yang dipancarkannya.

Alat yang dirancang untuk mengukur temperatur dinamakan termometer. Sebagian besar termometer dirancang peka terhadap pemuaian. Galileo mengajukan gagasan pertama termometer melalui fenomena pemuaian gas. Berangsur-angsur evolusi termometer terjadi hingga menjadi termometer yang berisi cairan dalam gelas. Macam-macam termometer antara lain : termometer oven, termometer ketel kopi, termometer udara, termometer hambatan, termistor, termometer kopel.

Untuk menyatakan hasil pengukuran termometer digunakan skala numerik, skala yang digunakan secara kuantitatif ini yang paling banyak dipakai adalah skala Celcius, skala Fahrenheit, dan skala yang paling penting dalam sains adalah skala absolut atau Kelvin (Giancoli, 2001:451).

B.  Rumusan Masalah

1.      Bagaimana penjelasan tentang  jenis – jenis termometer yang digunakan dalam kehidupan ?

2.      Bagaimana prinsip kerja dari jenis – jenis termometer tersebut ?

C.  Tujuan

1.      Untuk mengetahui jenis – jenis termometer.

2.      Untuk mengetahui prinsip kerja dan kegunaan dari masing – masing termometer tersebut.

BAB II

PEMBAHASAN

A.  Pengertian termometer

Termometer menurut Kanginan (2007:54) adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu dengan tepat dan menyatakannya dengan suatu angka. Pembuatan termometer pertama kali dipelopori oleh Galileo Galilei (1564 – 1642) pada tahun 1595. Alat tersebut disebut dengan termoskop yang berupa labu kosong yang dilengkapi pipa panjang  dengan ujung pipa terbuka. Mula-mula dipanaskan sehingga udara dalam labu mengembang. Ujung pipa yang terbuka kemudian dicelupkan kedalam cairan berwarna. Ketika udara dalam tabu menyusut, zat cair masuk kedalam pipa tetapi tidak sampai labu. Beginilah cara kerja termoskop. Untuk suhu yang berbeda, tinggi kolom zat cair di dalam pipa juga berbeda. Tinggi kolom ini digunakan untuk menentukan suhu. Prinsip kerja termometer buatan Galileo berdasarkan pada perubahan volume gas dalam labu. Tetapi dimasa ini termometer yang sering digunakan terbuat dari bahan cair misalnya raksa dan alkhohol. Prinsip yang digunakan adalah pemuaian zat cair ketika terjadi peningkatan suhu benda.

Termometer adalah alat untuk mengukur suhu dengan cepat dan menyatakan dengan suatu angka. Saat ini banyak jenis-jenis temometer. Jenis termometer ini tergantung pada jangkauan suhu yang diukur, ketelitian ang diingkan dan sifat-sifat dari bahan yang digunakan. Contoh sifat - sifat zat yang biasa digunakan untuk membuat termometer adalah:

1.      Pemuaian suatu kolom cairan dalam suatu kapiler,

2.      Hambatan listrik dan seutas kawat platina,

3.      Beda potensial pada suatu termokopel,

4.      Pemuaian suatu keeping bimetal,

5.      Tekanan gas pada volum tetap,

6.      Radiasi yang dipancarkan benda.

Beberapa sifat yang mutlak dibutuhkan oleh sebuah termometer adalah:

1.      Skalanya mudah dibaca,

2.      Aman untuk digunakan,

3.      Kepekaan pengukurannya,

4.      Lebar jangkauan suhu yang mampu diukur.

B.  Jenis-Jenis Termometer

1.      Termometer cairan

Jenis termometer yang banyak dijumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah termometer yang pipa kacanya berisi cairan. Umumnya cairan akan memuai dengan laju berbeda untuk jangkauan suhu yang berbeda akan tetapi pengecualian pada raksa yang memiliki pemuaian yang teratur. Jenis-jenis termometer cairan, yaitu :

a.       Termometer raksa

Termometer yang pipa kacanya diisi dengan raksa disebut termometer raksa. Termometer raksa dengan skala celcius adalah termometer yang umum dijumpai dalam keseharian.

 

Jangkauan suhu raksa cukup lebar dan sesuai untuk pekerjaan laboratoriun (-40 derajat Celcius s/d 350 derajat Celcius). Raksa dalam pipa termometer akan memuai jika dipanaskan. Pemuaian mendorong kolom cairan (raksa) keluar dari pentolan pipa menuju ke pipa kapiler. Keuntungan menggunakan termometer alkohol :

1)      Raksa mudah dilihat karena mengilap,

2)      Volum raksa berubah secara teratur ketika terjadi perubahan suhu,

3)      Raksa tidak membasahi kaca ketika memuai atau menyusut,

4)      Jangkauan suhu cukup lebar dan sesuai untuk pekerjaan laboratorium (-39^oC sampai dengan 375^oC),

5)      Raksa dapat terpanasi secara merata sehingga menunjukkan suhu dengan cepat dan tepat.

Kerugian menggunakan termometer alkohol :

1)      Raksa mahal,

2)      Raksa tidak dapat digunakan untuk mengukur suhu yang sangat rendah (misalnya suhu di kutub utara dan selatan),

3)      Raksa termasuk zat berbahaya (air keras). 

Alat ini terdiri dari pipa kapiler yang menggunakan material kaca dengan kandungan air raksa di ujung bawah. Untuk tujuan pengukuran, pipa ini dibuat sedemikian rupa sehingga hampa udara. Jika temperatur meningkat, Merkuri akan mengembang naik ke arah atas pipa dan memberikan petunjuk tentang suhu di sekitar alat ukur sesuai dengan skala yang telah ditentukan. Adapun cara kerja secara umum adalah sbb ;

1.      Sebelum terjadi perubahan suhu, volume air raksa berada pada kondisi awal.

2.      Perubahan suhu lingkungan di sekitar termometer direspon air raksa dengan perubahan volume.

3.      Volume merkuri akan mengembang jika suhu meningkat dan akan menyusut jika suhu menurun.

4.     Skala pada termometer akan menunjukkan nilai suhu sesuai keadaan lingkungan.

Kalibrasi merupakan proses verifikasi bahwa suatu akurasi alat ukur sesuai dengan rancangannya. Kalibrasi biasa dilakukan dengan membandingkan suatu standar yang terhubung dengan standar nasional maupun internasional dan bahan-bahan acuan tersertifikasi.

Proses kalibrasi termometer antara lain :

 

Letakkan silinder termometer di air yang sedang mencair dan tandai poin termometer disaat seluruh air tersebut berwujud cair seluruhnya. Poin ini adalah poin titik beku air.

2.      Dengan cara yang sama, tandai poin termometer disaat seluruh air tersebut mendidih seluruhnya saat dipanaskan.

3.      Bagi panjang dari dua poin diatas menjadi seratus bagian yang sama.

b.      Termometer alkohol

 

Termometer yang pipa kacanya diisi dengan alkohol disebut termometer alkohol. Termometer raksa dengan skala Celcius adalah termometer yang umum dijumpai dalam sehari-hari.

Keuntungan menggunakan termometer alkohol :

1.     Lebih murah jika dibandingkan dengan raksa,

2.     Teliti, karena untuk kenaikan suhu yang kecil, alkohol mengalami volum yang lebih besar,

3.      Dapat mengukur suhu yang sangat dingin (missal suhu di daerah kutub) karena titik beku alkohol sangat rendah, yaitu -112^oC.

Kerugian menggunakan termometer alkohol :

1.      Memiliki titik didih rendah, yaitu 78^oC, sehingga pemakaiannya terbatas (tidak dapat mengukur suhu air ketika mendidih)

2.     Tidak berwarna, sehingga harus diberi warna terlebih dahulu agar mudah terlihat,