Ilmu Pengetahuan

Skala termometer

Jenis Skala termometer

Agar termometer bisa digunakan untuk mengukur suhu maka perlu ditetapkan skala. Terdapat dua skala termometer yang sering digunakan, antara lain skala Celcius dan skala Fahrenheit. Skala suhu yang sering digunakan di Indonesia adalah skala Celcius. Nama lain skala Celcius adalah skala centigrade. Centigrade = seratus langkah. Skala Fahrenheit sering digunakan di Amerika Serikat atau negara yang mempunyai musim dingin. Skala suhu yang cukup penting dalam bidang sains adalah skala mutlak atau skala Kelvin. Mengenai skala Kelvin akan dibahas kemudian.

Titik tetap skala Celcius dan skala Fahrenheit menggunakan titik beku dan titik didih air. Titik beku suatu zat merupakan suhu di mana wujud padat dan wujud cair berada dalam kesetimbangan termal. Sebaliknya, titik didih suatu zat merupakan suhu di mana wujud cair dan wujud gas berada dalam kesetimbangan termal. Titik beku dan titik didih selalu berubah terhadap tekanan udara karenanya tekanan udara perlu ditetapkan terlebih dahulu. Biasanya kita menggunakan tekanan standar, yakni 1 atm (satu atmosfir). Atmosfer adalah salah satu satuan tekanan udara.

Kalibrasi termometer

Kalibrasi termometer adalah proses membuat skala pada sebuah termometer. Berikut ini beberapa langkah melakukan kalibrasi termometer. Pertama, siapkan sebuah termometer air raksa atau termometer alkohol tanpa skala. Kedua, siapkan es secukupnya. Ketiga, siapkan air secukupnya. Keempat, siapkan sebuah pemanas air yang bisa digunakan untuk memanaskan air hingga mendidih. Kelima, masukkan es dan air ke dalam sebuah wadah (air dan es mempunyai massa yang sama). Setelah itu, masukkan termometer ke dalam wadah yang berisi air dan es.

Pengertian termometer

Alat yang dirancang untuk mengukur suhu adalah termometer. Terdapat banyak jenis termometer, tetapi prinsip kerjanya sebenarnya sama. Biasanya, kita memanfaatkan benda yang bersifat termometrik, sifat materi yang berubah terhadap suhu. Jika suhu benda tersebut berubah maka bentuk dan ukuran benda tersebut juga berubah. Kebanyakan termometer menggunakan benda yang bisa memuai atau menyusut ketika suhunya berubah.

Hukum ke nol termodinamika

Materi Hukum Ke Nol Termodinamika

Sejauh ini kita baru meninjau kesetimbangan termal yang dialami oleh dua benda yang bersentuhan. Untuk memahami konsep kesetimbangan termal secara lebih mendalam, mari kita tinjau tiga benda (sebut saja benda A, benda B dan benda C). Misalnya benda B dan benda C tidak saling bersentuhan, tetapi benda A bersentuhan dengan benda B dan benda A bersentuhan dengan benda C. Amati gambar di bawah.

Karena saling bersentuhan maka benda A dan benda B berada dalam kesetimbangan termal, demikian juga benda A dan benda C berada dalam kesetimbangan termal. Apakah benda B dan benda C yang tidak saling bersentuhan juga berada dalam kesetimbangan termal ?

Kesetimbangan termal

Materi Kesetimbangan Termal

Pernah minum es teh ? Es teh dibuat dengan mencampur air teh panas dan es. Setelah diaduk atau didiamkan selama beberapa detik atau beberapa menit, campuran air teh panas dan es berubah menjadi es teh yang sejuk. Air teh panas mempunyai suhu lebih tinggi, sedangkan es mempunyai suhu lebih rendah. Ketika air teh panas dicampur dengan es dalam sebuah wadah seperti gelas, sebagian panas dari air panas berpindah ke es hingga suhu es teh menjadi lebih rendah dari suhu air panas dan lebih tinggi dari suhu es.

Perpindahan kalor secara radiasi

Bagaimana rasanya jika anda mengenakan pakaian berwarna hitam pada siang hari yang panas atau ketika anda sedang berolahraga pada siang hari ? Bandingkan dengan ketika anda mengenakan pakaian berwarna putih ? Jika anda mengenakan pakaian berwarna hitam pada siang hari maka anda mudah merasa gerah. Mengapa demikian ? Jarak antara matahari dan bumi pada pagi hari hampir sama dengan jarak antara matahari dan bumi pada siang hari dan sore hari. Lalu mengapa pagi hari dan sore hari lebih dingin, siang hari lebih panas ? Jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini berkaitan dengan perpindahan kalor secara radiasi.

Perpindahan kalor secara konduksi

Jika anda duduk di kursi kayu, permukaan kursi kayu menjadi hangat. Sebaliknya jika anda duduk di kursi yang terbuat dari plastik atau logam, permukaan kursi logam atau plastik tidak terasa hangat setelah diduduki. Mengapa permukaan kursi kayu hangat, sedangkan permukaan kursi logam tidak ? Mengapa tidur di lantai yang dingin tanpa kasur dapat menyebabkan sakit ? Pernah mengenakan jaket anti dingin ? Mengapa kebanyakan jaket anti dingin terbuat dari wol ? Masih banyak hal yang dapat dipikirkan dan dipertanyakan berkaitan dengan pokok bahasan perpindahan kalor secara konduksi.

Perpindahan kalor secara konveksi

Pernah berada di tepi pantai ketika hari sedang cerah ? Pada siang hari yang cerah, di tepi pantai selalu ada angin yang bertiup dari laut ke darat. Mengapa selalu ada angin di tepi pantai dan mengapa angin laut (angin bertiup dari laut ke darat) terjadi pada siang hari, angin darat (angin bertiup dari darat ke laut) terjadi pada malam hari ? Mengapa pada musim hujan, awan dapat turun ke lereng gunung ? Mengapa angin terasa sejuk ? Jawaban pertanyaan-pertanyaan ini berkaitan dengan kalor jenis daratan dan laut, pemuaian, massa jenis serta perpindahan kalor secara konveksi (perpindahan kalor). Dengan memahami secara baik dan benar pokok bahasan ini, anda dapat menjawab pertanyaan di atas dan pertanyaan lainnya yang mungkin anda pertanyakan kemudian.

Perpindahan kalor

Terdapat tiga jenis perpindahan kalor atau perpindahan panas, antara lain perpindahan kalor secara konduksi, konveksi, radiasi.

Perpindahan kalor secara konduksi. Ketika salah satu bagian benda bersuhu tinggi bersentuhan dengan benda bersuhu rendah, energi berpindah dari benda bersuhu tinggi menuju bagian benda bersuhu rendah. Adanya tambahan energi menyebabkan atom dan molekul penyusun benda bergerak semakin cepat. Ketika bergerak, molekul tersebut memiliki energi kinetik (EK = ½ mv²). Molekul-molekul yang bergerak lebih cepat (energi kinetiknya lebih besar) menumbuk molekul yang berada di sebelahnya. Molekul tadi menumbuk lagi molekul lain yang berada di sebelah. Demikian seterusnya. Jadi molekul-molekul saling bertumbukan, sambil memindahkan energi. Perpindahan kalor yang terjadi melalui tumbukan antara molekul pernyusun benda dinamakan konduksi. Konduksi biasanya terjadi pada benda padat atau dari benda padat ke benda cair (benda cair ke benda padat) atau dari benda padat ke benda gas (benda gas ke benda padat).

Pengertian kalor konduktivitas termal kapasitas kalor

Materi Pengertian kalor, konduktivitas termal, kapasitas kalor

Pernah minum es teh, es susu, es sirup dll ? Nah, ketika membuat es teh, biasanya kita mencampur air panas atau air hangat yang ada di dalam gelas dengan es batu. Air panas atau air hangat memiliki suhu yang lebih tinggi, sedangkan es batu memiliki suhu yang lebih rendah. Setelah bersenggolan beberapa saat, campuran es batu dan teh panas pun berubah menjadi es teh (campuran es batu dan teh hangat telah mencapai suhu yang sama). Proses yang sama terjadi ketika kita mencampur air panas dengan air dingin. Setelah bersentuhan, air panas dan air dingin berubah menjadi air hangat (campuran air panas dan air dingin telah mencapai suhu yang sama). Mengapa setelah bersentuhan benda-benda tersebut bisa mencapai suhu yang sama ?