Saturday, September 17, 2022

SUHU

Definisi Suhu

Suhu adalah derajat panas atau dinginnya suatu benda.

Benda panas memiliki suhu tinggi sedangkan benda dingin memiliki suhu rendah. Suhu dapat diukur secara kuantitatif menggunakan termometer.

Termometer merupakan alat ukur suhu yang memanfaatkan sifat termometrik zat (perubahan sifat zat tersebut karena adanya perubahan suhu), diantaranya:

  1. pemuaian volume zat cair
  2. hambatan listrik
  3. pemuaian keping bimetal
  4. beda potensial pada termokopel
  5. tekanan gas pada volume tetap
  6. radiasi yang dipancarkan benda

Termometer Zat Cair

Temometer zat cair memanfaatkan sifat termometrik zat cair karena perubahan volumenya terhadap suhu.

Jika zat cair dipanaskan maka volumenya akan bertambah, sebaliknya jika didinginkan akan menyusut. Perubahan volume tersebut berada dalam pipa kapiler hampa udara sebagai indikator adanya perubahan suhu. Nilai perubahan terserbut ditetapkan dalam skala. Perhatikanlah gambar termometer zat cair berikut!

Termometer
Diagram termometer zat cair

Bahan pengisi termometer zat cair yang umum digunakan yaitu raksa dan alkohol.

Termometer Raksa

Kelebihan : warna mengkilap, tidak membasahi dinding, jangkauan cukup besar (-40⁰C hingga 350⁰C), peka terhadap perubahan suhu, pemuaian volumenya berubah secara teratur.

Kekurangan : beracun (bahaya jika pecah), tidak dapat mengukur suhu yang sangat rendah, harganya relatif lebih mahal.

Termometer Alkohol

Kelebihan : mengalami perubahan volume yang besar untuk kenaikan suhu yang kecil, dapat mengukur suhu yang sangat rendah (titik bekunya -130⁰C), harganya relatif murah.

Kekurangan : titik didihnya rendah (78⁰C), tidak berwarna, membasahi dinding kaca.

Alasan air tidak dapat digunakan sebagai bahan pengisi termometer:

  1. air membasahi dinding kaca
  2. tidak berwarna
  3. jangkauan suhu terbatas (0⁰C - 100⁰C)
  4. pemuaian volumenya tidak teratur karena air mengalami anomali pada suhu 4⁰C
Skala pada Termometer

Termometer yang dikenal diantaranya: Celcius, Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin.

Skala Penemu Titik tetap Skala Satuan
bawah atas
Celcius Andreas Celcius (Swedia) 0° 100° 100 °C
Reamur Reamur (Prancis) 0° 80° 80 °R
Fahrenheit Gabriel D. Fahrenheit (Jerman) 32° 212° 180 °F
Kelvin Lord Kelvin (Inggris) 273° 373° 100 K
Titik tetap bawah = titik lebur air, titik tetap atas = titik didih air
Skala Celcius, Reamur, Fahrenheit, dan Reamur
skala termometer

Perbandingan skala

C : R : (F - 32) : K = 5 : 4 : 9 : 5
Soal :

Konversikanlah skala Celcius berikut ke dalam skala Fahrenheit dan Reamur!

  1. 50°C
  2. 35°C
  3. 85°C

Konversikanlah skala Reamur ke dalam Celcius dan Fahrenheit!

  1. 20°R
  2. 40°R
  3. 60°R

Konversikanlah skala Fahrenheit ke dalam Celcius dan Reamur!

  1. 50°F
  2. 77°F
  3. 95°F
Satuan Suhu dalam SI

Satuan suhu dalam SI adalah Kelvin (K).

Suhu menyatakan ukuran energi kinetik rata-rata partikel. Kelajuan gerak partikel secara bertahap berkurang seiring dengan turunnya suhu. Pada saat suhu mencapai -273,16°C, gerak partikel-partikel berhenti sama sekali, sehingga pada suhu ini energi kinetik rata-rata partikel adalah nol.

Suhu dimana gerak partikel-partikel berhenti sama sekali disebut suhu nol mutlak atau 0 K.

0 K = -273,16°C

Untuk mempermudah perhitungan 273,16 dibulatkan menjadi 273.

1 Skala Kelvin = 1 Skala Celcius.

T K = t°C + 273


Soal :

Konversikanlah skala Celcius berikut ke dalam skala Kelvin!

  1. 20°C
  2. 27°C
  3. 45°C

Konversikanlah skala Kelvin berikut ke dalam skala Celcius!

  1. 287K
  2. 315K
  3. 453K
Sifat termometrik zat dengan suhu yang diukur dalam skala Celcius

Perbandingan antara sifat termometrik suatu zat dengan skala Celcius dapat dilakukan dengan menetapkan titik tetap bawah dan titik tetap atas dengan acuan yang sama. Acuan yang digunakan dalam skala Celcius adalah titik lebur dan titik didih air. Perhatikan gambar berikut :

termometer X

Misalnya pada titik tetap bawah temometer X adalah P₀ ditetapkan pada saat digunakan untuk mengukur es sedang melebur (0°C). Sedangkan titik tetap atas termometer X adalah P₁ ditetapkan pada saat digunakan untuk mengukur air sedang mendidih (100°C). Jika kita ingin mengetahui nilai suhu pada termometer X (Pt) saat skala Celcius menunjukkan nilai t° maka dapat ditentukan dengan rumus perbandingan skala :



Soal :

Sebuah termometer akan dikaliberasi, saat termometer digunakan untuk mengukur titik beku air panjang kolom cairannya adalah 8 cm. Sedangkan saat digunakan untuk mengukur titik didih air, panjang kolom cairannya adalah 33 cm. Jika termometer tersebut digunakan untuk mengukur benda bersuhu 40°C maka panjang kolom cairannya adalah ... cm.



Soal Latihan


Pilihlah salah satu jawaban berikut yang paling tepat!
  1. Tingkat panas atau dinginnya sebuah benda disebut ....
    1. kalor
    2. suhu
    3. derajat
    4. celcius
  1. Satuan suhu dalam SI adalah ....
    1. celcius
    2. kelvin
    3. reamur
    4. fahrenheit
  1. Zat cair yang digunakan untuk termometer maksimum dan minimum adalah ....
    1. spritus dan air
    2. raksa dan alkohol
    3. raksa dan spritus
    4. air dan alkohol
  1. Berikut ini merupakan keunggulan raksa sebagai pengisi termometer yaitu ....
    1. membasahi dinding
    2. dapat digunakan untuk mengukur suhu air mendidih 100°C
    3. dapat mengukur suhu yang sangat rendah -100°C
    4. memiliki perubahan volume yang lebih besar dengan perubahan suhu yang kecil dibandingkan alkohol
  1. Suhu rata-rata orang dewasa sehat adalah ....
    1. 27°C
    2. 35°C
    3. 37°C
    4. 39°C
  1. Batas termometer klinis dalam skala celcius yaitu ....
    1. 20 - 50
    2. 30 - 40
    3. 35 - 42
    4. 35 - 45
  1. Perbandingan skala termometer berikut yang tepat adalah ....
    1. C : F = 5 : 9
    2. R : C = 4 : 9
    3. R : F = 4 : 9
    4. (F-32) : R = 9 : 4
  1. Suhu es yang sedang mencair jika dinyatakan dalam satuan SI adalah ....
    1. 0°C
    2. 0°F
    3. 0 K
    4. 273 K
  1. Suhu di bawah ini yang paling tinggi adalah ....
    1. 30°C
    2. 40°R
    3. 90°F
    4. 300 K
  1. Termometer Reamur dan Fahrenheit menunjukkan nilai yang sama pada angka ....
    1. -40
    2. -25,6
    3. 0
    4. 25,6
  1. Nilai temperatur A dalam skala Fahrenheit dua kali nilainya dalam skala Celcius. Nilai temperatur A adalah ....
    1. 160°F
    2. 320°F
    3. 433°F
    4. 593°F
  1. Perbedaan suhu sebesar 15°C sama dengan perbedaan suhu sebesar ....
    1. 12°F
    2. 27°R
    3. 15 K
    4. 288 K
  1. Suhu suatu benda berubah dari 40°C menjadi 60°C. Bila dinyatakan dalam skala Fahrenheit, suhu dan perubahan suhu tersebut berturut-turut adalah ....
    1. 72°F, 108 °F, 36°F
    2. 72°F, 108 °F, 68°F
    3. 104°F, 140 °F, 36°F
    4. 104°F, 140 °F, 68°F
  1. Termometer X di dalam es mencair menunjukkan pembacaan -20°X dan pada air mendidih menunjukkan pembacaan 130°X. Pada saat termometer skala Celcius dan Fahrenheit menunjukkan pembacaan yang sama, maka termometer X akan menunjukkan pembacaan ....
    1. -32°X
    2. -60°X
    3. -80°X
    4. -120°X
  1. Suhu sebuah benda menurut termometer Celcius dan termometer A berturut-turut yaitu 40°C dan 60°A. Satu derajat Celcius sama dengan 0,8 derajat menurut termometer A. Dengan demikian, menurut termometer A pada tekanan udara 1 atm es mencair pada suhu ....
    1. 0°A
    2. 10°A
    3. 28°A
    4. 32°A

Soal OSK


Pilihlah salah satu jawaban berikut yang paling tepat!
  1. Es yang sedang mencair dan air yang sedang mendidih pada tekanan 1 atm diukur oleh termometer T menunjukkan skala 20 dan 220. Jika termometer tersebut dimasukkan ke dalam air yang bersuhu 45°C, maka skala pembacaan termometer T menunjukkan angka ....
    1. 100°C
    2. 110°C
    3. 120°C
    4. 130°C

    OSK-2008

  1. Alkohol dan raksa banyak digunakan dalam pembuatan termometer. Termometer yang harus digunakan untuk mengukur titik didih air adalah termometer ....
    1. raksa karena titik didihnya lebih tinggi dari titik didih air
    2. raksa karena bacaan termometer lebih mudah diamati
    3. alkohol karena lebih aman digunakan siswa
    4. alkohol karena dapat diwarnai sehingga lebih mudah terbaca

    OSK-2008

  1. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa suhu ruangan di suatu kantor pada waktu tertentu adalah 30°C. Suhu ini sama saja dengan ....
    1. 56°R
    2. 86°F
    3. 24 K
    4. 303°R

    OSK-2009

  1. Titik leleh kamfer adalah pada temperatur 176°F. Jika dinyatakan dalam satuan K dan °C, maka titik leleh kamfer adalah ....
    1. 353,0 dan 80,0
    2. 80,0 dan 353,0
    3. 97,8 dan 370,8
    4. 370,8 dan 97,8

    OSK-2009

  1. Syarat yang harus dimiliki oleh zat pengisi ruang termometer adalah ....
    1. tidak membasahi dinding, angka muai besar, pemuaian teratur
    2. tidak membasahi dinding, angka muai kecil, pemuaian teratur
    3. tidak membasahi dinding, wujud cair, angka muai kecil
    4. tidak membasahi dinding, wujud cair, pemuaian teratur

    OSK-2009

  1. Cairan pengisi thermometer biasa terbuat dari raksa atau alkohol, dasar pembuatanthermometer tersebut memakai azas perubahan ....
    1. angka muai raksa sebagai akibat perubahan suhu
    2. daya serap panas akibat perubahan suhu raksa
    3. tekanan sebagai akibat adanya perubahan suhu pada raksa
    4. volume sebagai akibat adanya perubahan suhu pada raksa

    OSK-2010

  1. Suhu air hangat menurut skala termometer Celsius 45. Menurut skala Fahrenheit suhutersebut adalah ....
    1. 25
    2. 57
    3. 81
    4. 113

    OSK-2010

  1. Sebuah pipa gelas berisi alkohol akan digunakan sebagai termometer. Ti nggi kolom alkohol ketika ujung pipa dikontakkan dengan es meleleh dan air mendidih berturut-turut adala 4 cm dan 28 cm. Temperatur air yang membuat tinggi kolom alkohol 16 cm adalah ... °C.
    1. 67,7
    2. 50
    3. 16
    4. 12

    OSK-2010

  1. Yang tidak diperlukan untuk menentukan skala termometer adalah … .
    1. titik tetap atas
    2. titik didih
    3. titik tetap bawah
    4. lebar skala

    OSK-2011

  1. Sebuah termometer tak berskala berisi raksa. Ketika dimasukkan ke dalam es melebur panjang kolom raksa 5 cm dan ketika dimasukkan ke dalam air mendidih panjang kolom raksa 30 cm. Ketika termometer menunjukkan 250°C panjang kolom raksa adalah ... .
    1. 6,25 cm
    2. 10,25 cm
    3. 11,25 cm
    4. 22,50 cm

    OSK-2011

  1. Sebuah termometer yang tidak umum menggunakan skala pengukuran dengan titik beku air -15°S dan titik didih air +60°S. Jika termometer tersebut menunjukkan nilai 10°S, nilai suhu tersebut dalam skala Fahrenheit adalah ... .
    1. 28°
    2. 35°
    3. 57°
    4. 92°

    OSK-2011

No comments:

Post a Comment