Termometer yang dibagi dalam skala yang sama adalah termometer

https://www.ferguen.com/2017/04/suhu-dan-pengukuran-termometer.html

A. Definisi dan Pengertian Suhu
Suhu adalah suatu besaran untuk menyatakan ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda. Sebagai gambaran tentang suhu adalah saat mandi menggunakan air hangat. Untuk mendapatkan air hangat tersebut kita mencampur air dingin dengan air panas. Ketika tangan kita menyentuh air yang dingin, maka kita mengatakan suhu air tersebut dingin. Ketika tangan kita menyentuh air yang panas maka kita katakan suhu air tersebut panas. Ukuran derajat panas dan dingin suatu benda tersebut dinyatakan dengan besaran suhu.

B. Alat Ukur Suhu Adalah Termometer 

C. Jenis termometer berdasarnya zat termometriknya

2). Termometer zat cair

• mudah dilihat karena raksa terlihat mengkilap sedangkan alkohol dapat diberi warna merah.
• daerah ukurannya sangat luas (raksa : – 39ºC s/d 337ºC dan alkohol: -114ºC – 78ºC)
• keduanya merupakan panghantar kalor yang baik
• keduanya mempunyai kalor jenis yang kecil.

3) Termometer gas

D. Jenis Termometer Berdasarkan Pembuatnya.

1. Termometer Celcius: Dibuat oleh Ander Celsius (Swedia) 20 tahun setelah Farenheit. Titik tetap bawah diberi angka 0 dan titik tetap atas diberi angka 100. Diantara titik tetap bawah dan titik tetap atas dibagi 100 skala.
2. Termometer Reaumur, Titik tetap bawah diberi angka 0 dan titik tetap atas diberi angka 80. Di antara titik tetap bawah dan titik tetap atas dibagi menjadi 80 skala.
3. Termometer Farenheit, Dibuat oleh Daniel George Fahrenheit (Jerman) pada tahun 1717. Awalnya diisi dengan alkohol kemudian diganti dengan raksa. Titik tetap bawah diberi angka 32 dan titik tetap atas diberi angka 212. Suhu es yang dicampur dengan garam ditetapkan sebagai 0ºF. Di antara titik tetap bawah dan titik tetap atas dibagi 180 skala.
4. Termometer Kelvin, dibuat oleh Lord Kelvin, titik terbawah diberi angka nol. Titik ini disebut suhu mutlak, yaitu suhu terkecil yang dimiliki benda ketika energi total partikel benda tersebut nol. Kelvin menetapkan suhu es melebur dengan angka 273 dan suhu air mendidih dengan angka 373. Rentang titik tetap bawah dan titik tetap atas termometer Kelvin dibagi 100 skala. 

Hubungan skala Celcius dan Kelvin adalah tºK = tºC + 273 K Kita dapat menentukan sendiri skala suatu termometer. Skala termometer yang kita buat dapat dikonversikan ke skala termometer yang lain apabila pada saat menentukan titik tetap kedua termometer berada dalam keadaan yang sama. 

Misalnya, kita akan menentukan skala termometer X dan Y. Termometer X dengan titik tetap bawah Xb dan titik tetap atas Xa. Termometer Y dengan titik tetap bawah Yb dan titik tetap atas Ya. Titik tetap bawah dan titik tetap atas kedua termometer di atas adalah suhu saat es melebur dan suhu saat air mendidih pada tekanan 1 atmosfer. Dengan membandingkan perubahan suhu dan interval kedua titik tetap masing-masing termometer, diperoleh hubungan sebagai berikut.

Ty = suhu pada termometer Y

Saat melakukan 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 acuan atas, sedangkan titik beku air dijadikan titik acuan bawah, di antara keduanya dibagi dalam beberapa skala kecil.

Adapun tahapan-tahapan dalam menetapkan suhu termometer menurut Andreas Celcius antara lain sebagai berikut.

■ Titik tetap bawah skala Celcius (0o) menggunakan suhu air yang sedang membeku (es).

■ Titik tetap atas (100o) menggunakan suhu air yang sedang mendidih pada tekanan udara normal yaitu 1 atm (76 cmHg).

■ Bagi jarak antara kedua titik tetap atas dan titik tetap bawah menjadi bagian yang sama (100 bagian). Hal ini menunjukkan bahwa jarak antara dua garis berurutan sama dengan 1oC.

Ketika mengukur temperatur dengan menggunakan termometer, terdapat beberapa skala yang digunakan, di antaranya adalah skala Celcius, skala Reamur, skala Fahrenheit, dan skala Kelvin. Keempat skala tersebut memiliki perbedaan dalam pengukuran suhunya. Perbandingan keempat jenis skala termometer tersebut, diperlihatkan pada gambar di bawah ini.

1. Termometer Celsius

Dibuat oleh 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.

2. Termometer Reamur

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

3. Termometer Fahrenheit

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

4. Termometer Kelvin

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

Berdasarkan penetapan skala beberapa termometer di atas, maka dapat dibuat perbandingan skala termometer Celcius, Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin yaitu sebagai berikut.

Tabel Perbandingan Skala Termometer

Dari nilai titik tetap atas dan titik tetap bawah keempat jenis termometer pada tabel di atas, diperoleh rumus-rumus berikut ini.

1. Rumus Perbandingan Skala Celcius dan Reamur

Pada tabel di atas, telah diketahui bahwa titik tetap bawah skala Celcius dan skala Reamur adalah 0oC dan 0oR. Adapun titik tetap atas skala Celcius dan skala Reamur adalah 100oC dan 80oR. Jadi, 100 skala Celcius = 80 skala Reamur. Sehingga dapat dinyatakan persamaan berikut.

Dengan demikian diperoleh rumus hubungan antara skala Celcius dan skala Reamur sebagai berikut.

Contoh Soal:

1. Suhu badan Anis adalah 30oR. Berapakah suhunya dalam skala Celcius?

Jawab:

Dengan menggunakan persamaan (1) diperoleh:

Jadi, suhu badan Anis adalah 37,5oC.

2. Suhu di suatu padang pasir adalah 40oC. Berapakah suhunya dalam skala Reamur?

Jawab:

Dengan menggunakan persamaan (2) diperoleh:

Jadi, suhu padang pasir tersebut adalah 32oR.

2. Rumus Perbandingan Skala Celcius dan Fahrenheit

Dari tabel diketahui bahwa 0oC = 32oF dan 100oC = 212oF, serta 100 skala Celcius = 180 skala Fahrenheit, sehingga dapat dinyatakan persamaan sebagai berikut.

Dengan demikian diperoleh rumus hubungan antara skala Celcius dan skala Fahrenheit sebagai berikut.

Contoh Soal:

1. Suhu suatu ruangan adalah 86oF. Berapakah suhu ruangan tersebut dalam skala Celcius?

Jawab:

Dengan menggunakan persamaan (3) diperoleh:

Jadi, suhu ruangan tersebut adalah 30oC.

2. Suhu seorang anak adalah 35oC. Berapakah suhu anak tersebut dalam skala Fahrenheit?

Jawab:

Dengan menggunakan persamaan (4) diperoleh:

Jadi, suhu anak tersebut adalah 95oF.

3. Rumus Perbandingan Skala Celcius dan Kelvin

Kelvin adalah satuan suhu dalam Sistem Internasional (SI). Dari tabel di atas, kita ketahui bahwa 0oC = 273 K dan 100oC = 373 K. Skala Celcius dan skala Kelvin sama-sama mempunyai 100 skala sehingga diperoleh rumus hubungan skala sebagai berikut.

Contoh Soal:

1. Suhu suatu ruangan adalah 27oC. Berapakah suhunya adalam skala Kelvin?

Jawab:

Dengan menggunakan persamaan (5) diperoleh:

t K = toC + 273 = 27 + 273 = 300

Jadi, suhu ruangan tersebut adalah 300 K.

2. Suhu sebuah filamen lampu listrik yang sedang menyala adalah 2.925 K. Berapakah suhu filamen lampu tersebut dalam skala Celcius?

Jawab:

Dengan menggunakan persamaan (6) diperoleh:

toC = t K – 273 = 2.925 – 273 = 2.652

Jadi, suhu filamen lampu listrik yang sedang menyala tersebut adalah 2.652oC.

Contoh Soal Tambahan

1. Setarakan suhu berikut 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 menggunakan faktor konversi berikut.

b) Untuk mengubah oC ke dalam oR, kita menggunakan faktor konversi berikut.

c) Untuk mengubah oF ke dalam oR, kita menggunakan faktor konversi berikut.

d) Untuk mengubah oF ke dalam oC, kita menggunakan faktor konversi berikut.

2. Suhu udara di ruangan 95oF. Nyatakan suhu tersebut ke dalam skala Kelvin!

Penyelesaian:

95oF = 5/9 (95 – 32) = 35oC

35oK = (35 + 273) K = 308 K

3. Misalkan Ucok membuat sebuah termometer yang disebut dengan termometer X. Pada termometer ini air membeku pada 0°X dan air mendidih pada 150°X. Bagaimanakah hubungan termometer ini dengan termometer dalam skala Celsius?

Jawab

Pada termometer X, rentang temperatur yang dimilikinya, yakni dari 0°X – 150°X sehingga skala pada termometer ini dibagi dalam 150 skala. Perbandingan antara termometer X dan termometer Celsius, yakni

Jadi, hubungan antara termometer ini dengan termometer Celsius adalah t°C = 2/3 t°X