Kata Pengantar
Puji
syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta
karunia-Nya kepada penulis sehingga penulis berhasil menyelesaikan Makalah ini
yang alhamdulillah tepat pada waktunya yang berjudul “Termometer”
Makalah
ini berisikan tentang Sejarah Termometer, Pengertian serta Jenis-Jenis
Termometer, Perbandingan Skala Termometer, dan Hubungan antara Termometer
Celcius, Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin.
Penulis
menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik
dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun selalu penulis harapkan demi
kesempurnaan makalah ini.
Akhir
kata, penulis sampaikan terima kasih kepada Ibuk Fartina, M.Pd selaku Dosen
Pengampu yang telah memberikan arahan kepada penulis. Semoga Allah SWT
senantiasa meridhai segala usaha kita. Amin.
Pancor, Mei 2013
|
|
Penulis
|
Daftar Isi
Kata
Pengantar.................................................................................................... i
Daftar
Isi............................................................................................................. ii
BAB
I PENDAHULUAN................................................................................. 1
A. Latar
Belakang........................................................................................ 2
B. Rumusan
Masalah................................................................................... 2
C. Tujuan..................................................................................................... 2
BAB
II PEMBAHASAN................................................................................... 4
A. Sejarah
Penemuan Termometer............................................................... 5
B. Pengertian
dan Jenis-Jenis Termometer.................................................. 7
C. Perbandingan
Skala Termometer............................................................ 10
D. Hubungan
Antara Celcius, Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin.................. 12
E. Cara
Membuat Termometer Sederhana................................................... 14
BAB
III PENUTUP........................................................................................... 16
A. Simpulan................................................................................................. 17
B. Saran....................................................................................................... 18
Daftar
Pustaka.................................................................................................... 19
BAB
I
PENDAHULUAN
A.
Latar
Belakang
Termometer
adalah salah satu alat yang digunakan untuk mengukur tingginya suhu suatu benda
dengan cepat dan dapat menyatakannya dengan angka. Thermometer sengaja dibuat
untuk mempermudah aktivitas manusia, contohnya dalam mengukur suhu suatu tempat
supaya manusia bisa menyiapkan apa-apa yang dibutuhkan agar dia bisa bertahan
tinggal di tempat itu.
Karya
yang luar biasa ini dicetuskan oleh empat Fisikawan, yaitu Andreas Celcius dari
Swedia, Lord Kelvin dari Inggris, Daniel Gabriel Fahrenheit dari Jerman, dan
Reamur dari Prancis. Celcius menetapkan air membeku pada 0oC (titik
bawah) dan menetapkan air mendidih pada 100oC (titik atas), Kelvin
menetapkan air menbeku pada 273 K (titik bawah) dan menetapkan air mendidih
pada 373 K (titik atas), Fahrenheit menetapkan air membeku pada 32oF
(titik bawah) dan menetapkan air mendidih pada 212oF (titik atas),
sedangkan Reamur menetapkan air membeku 0oR (titik bawah) dan
menetapkan air mendidih pada 80oR (titik atas).
Selain
dari keempat Fisikawan tersebut, kita juga bisa membuat thermometer dalam
bentuk yang sangat sederhana dan bisa digunakan untuk mengukur suhu suatu benda
walaupun tidak terlalau tepat.
B.
Rumusan
Masalah
Dari
uraian di atas maka dapat kita tentukan Rumusan Masalah ini seperti:
1. Siapakah
yang membuat thermometer?
2. Apakah
perbedaan thermometer yang dibuat oleh para Fisikawan tersebut?
3. Bagaimanakah
hubungan dari thermometer yang dibuat oleh para Fisikawan?
4. Bagaimanakah
cara mengubah satuan suhu dari derajat
Celcius ke Fahrenheit dan seterusnya?
5. Bagaimanakah
cara membuat thermometer sederhana?
C.
Tujuan
1. Untuk
mengetahui pembuat thermometer
2. Untuk
mngetahui perbedaan thermometer yang dibuat oleh para Fisikawan
3. Untuk
mengetahui hubungan dari thermometer yang dibuat oleh para Fisikawan
4. Untuk
mengetahui cara mengubah satuan suhu dari derajat Celcius ke Fahrenheit dan
seterusnya
5. Untuk
mengetahui cara membuat thermometer sederhana
BAB
II
PEMBAHASAN
Termometer
Ketika kita memasukkan tangan kanan kita ke ember A
yang berisi air dingin, ternyata tangan kita terasa dingin. Sedangkan ketika
kita memasukkan tangan kiri kita ke ember B yang berisi air hangat, ternyata
tangan kita terasa hangat. Dan ketika kita memindahkan kedua tangan kita dengan
cepat, ternyata tangan kanan yang tadinya terasa dingin akan berubah merasakan
hangat dan tangan kiri yang tadinya merasakan hangat akan terasa dingin. Mengapa
demikian?
Hal ini menunjukkan bahwa perasaan kita tidak dapat
menyatakan suhu suatu benda dengan tepat, juga krena jangkauan perasaan kita
terbatas. Oleh karea itu manusia menciptakan suatu alat yang dapat digunakan
untuk mengukur suhu dan besarnya suhu dapat dilihat dari angka yang
ditunjukkan.
A.
Sejarah
Penemuan Termometer
Sebelum termometer ditemukan, ahli
astronomi dan ahli ilmu alam melakukan berbagai usaha untuk dapat menciptakan
alat yang dapat mengukur suhu. Mereka mengetahui bahwa temperatur dapat membuat
zat memuai. Untuk itu, mereka menggunakan ukuran muai zat sebagai patokan dalam
mengukur temperatur. Namun penemuan alat pengukur temperatur tidak dapat dengan
mudah diciptakan. Para ahli perlu menemukan zat yang tepat, teknik yang tepat
dan skala yang tepat pula untuk dapat mengukur secara cermat.
Kemudian pada tahun
1593, Galileo Galilei berusaha membuat pengukuran termometer dengan menggunakan
pemuaian udara. Alat yang diciptakan oleh Galileo ini kemudian disebut
termoskop. Walaupun masih tergolong sangat sederhana, namun secara kasar alat
ini sudah dapat mengukur temperatur.
Termoskop
galileo terdiri atas bola gelas sebesar telur ayam yang dihubungkan dengan pipa
panjang tertutup berisi air. Di dalam cairan digantungkan sejumlah beban. Umumnya
beban tersebut dilekatkan pada bola kaca tersegel yang berisi cairan berwarna
untuk efek estetika. Saat suhu berubah, kerapatan cairan di dalam silinder
turut berubah yang menyebabkan bola kaca bergerak timbul atau tenggelam untuk
mencapai posisi di mana kerapatannya sama dengan cairan sekelilingnya atau
terhenti oleh bola kaca lainnya. Bila perbedaan kerapatan bola kaca sangat
kecil dan terurutkan sedemikian rupa sehingga yang kurang rapat berada di atas
dan yang terapat berada di bawah, hal tersebut dapat membentuk suatu skala
suhu.
Di Florence bangsawan Tuscany,
Ferdinand II, menciptakan termometer yang lebih baik. Udara di dalam
bola gelas digantikan dengan anggur atau alkhohol. Kedua titik tetapnya adalah
temperatur pada musim dingin yang terdingin serta temperatur pada musim panas
yang terpanas. Sejak
penemuan Amontons dan Ferdinand, kemudian banyak bermunculan usulan mengenai
titik patokan. Ada yang mengusulkan penggunaan satu titik patokan saja, tetapi
ada pula yang mengusulkan dua titik patokan.
Setelah membaca
sejarah ilmu yang mengisahkan penemuan Amotons tentang titik didih air yang
tetap maka Gabriel Daniel Fahrenheit terdorong untuk membuat termometer guna
melihat gejala alam di bidang temperatur. Fahrenheit mengulang disain
termometer serta menggunakan air raksa sebagai zat pengukurnya. Pada tahun 1714, Fahrenheit berhasil
menciptakan termometer raksa. Inilah termometer yang benar-benar cermat dan
teliti. Skala pada termometer ini dikenal sebagai derajat Fahrenheit.
Dikemudian hari,
diketahui penggunaan raksa dalam alat ukur temperatur memiliki beberapa
kelebihan dibandingkan penggunaan air. Diantaranya:
1. Jangkauan suhu raksa cukup lebar. Raksa membeku
pada suhu -40°C dan mendidih
pada suhu 360°C.
2. Unsur logam
transisi ini berwarna keperakan, sehingga dapat mudah dilihat karena mengkilat.
3. Raksa tidak
membasahi diding pipa kapiler pada termometer sehingga pengukurannya menjadi
teliti.
4. Pemuaian Raksa cukup teratur dari
temperatur ke temperatur.
Pada tahun 1730,
Rene Antoine Ferchault de Reamur menyusun suatu skala temperatur baru dan
dikenal dengan skala Reamur. Dalam percobaannya ia menggunakan campuran anggur
dan air dalam bandingan 4 dan 1.
Pada tahun 1742
ahli astronomi Swedia di Universitas Upsala, Anders Celcius membagi jarak di
antar titik beku dan titik didih air ke dalam 100 bagian. Skala inipun dikenal
dengan skala celcius atau skala centigrade. C°C adalah titik
dimana air membeku dan 100°Pada skala
celcius, 0 adalah titik dimana air mendidih. Skala inilah yang paling sering
digunakan di dunia.
Pada tahun
1848, Fisikawan Skotlandia, Lord Kelvin, menyataka pentingnya fenomena hubungan
suhu-volume atau Hukum Charles dan Gay-Lussac. Sebagai contoh, bila kita
mempelajari hubungan suhu – volume pada berbagai tekanan. Pada suatu nilai
tekanan yang ditentukan , plot dari volume terhadap suhu menghasilkan garis
lurus. Dengan memperpanjang garis ke volume nol, diperoleh perpotongan pada
sumbu suhu dengan nilai C. Pada tekanan lainnya, diperoleh garis lurus yang
berbeda dari°-273,15 plot
antara volume suhu , namun diperoleh pula perpotonga suhu pada C. (Raymond
Chang, 2005: 130) °volume nol yang
sama, yaitu pada -273,15
B.
Pengertian
dan Jenis-Jenis Termometer
1. Pengertian
Termometer
Alat
yang di gunakan untuk mengukur suhu benda dengan tepat dan menyatakannya dengan
angka disebut thermometer.
Sebuah
thermometer biasanya terdiri dari sebuah pipa kaca berongga yang berisi zat
cair ( alcohol atau air raksa ), dan bagian atas cairan adalah euang hampa
udara.
Termometer
dibuat berdasarkan prinsip bahwa volume zat cair akan berubah apabila
dipanaskan atau didinginkan. Volume zat cair akan bertambah apabila dipanaskan
sedangkan apabila didinginkan akan berkurang. Naik atau turunnya cairan
tersebut digunakan sebagai acuanuntuk menentukan suhu suatu benda.
Untuk
lebih memahami prinsip kerja thermometer, panaskan air didalam tabung sampai
mendidih kemudian amati dengan teliti air tersebut. Tentu tidak lama kemudian
kamu aan melihat bahwa zat cair dalam pipa kaca naik mencapai titik tertentu.
Perubahan volume zat cair dalam pip dapat digunakan untuk mengkur suhu.
2. Jenis-jenis
Termometer
Ada
empat jenis thermometer adalah sebagai berikut:
a. Termometer
zat cair dalam gelas
Thermometer
ini biasanya digunakan untuk mengukur pada daerah batas pengukurannya yang
dipengaruhi oleh jenis zat termometrik yang berupa cairan dalam pipa kapiler.
Seperti
kita ketahui bahwa zat cair sebagai bahan pengisi thermometer ada dua macam,
yaitu air raksa dan alcohol. Dari bahan yang digunakan diatas, thermometer zat
cair dibagi menjadi dua, yaitu:
1) Termometer
air raksa
Beberapa
keuntungan air raksa sebagai pengisi thermometer antara lain:
a) Air
raksa tidak membasahi dinding pipa kapiler, sehingga pengukurannya menjadi
teliti.
b) Air
raksa mudah dilihat karna mengkilat.
c) Air
raksa cepat mengambil panas dari suatu benda yang sedang diukur.
d) Jangkauan
suhu air raksa cukup lebar, karna air raksa membeku pada suhu -40oC
dan mendidih pada suhu 360oC.
e) Volume
air raksa berubah secara teratur.
Selain
beberapa keuntungan, ternyata air raksa juga memiliki beberapa kerugian antara
lain:
a) Air
raksa harganya mahal.
b) Air
raksa tidak digunakan untuk mengukur suhu yang sangat rendah.
c) Air
raksa termasuk zat yang beracun sehingga berbahaya pabila tabungnya pecah.
2) Termometer
alcohol
Keuntungan
menggunakan alcohol sebagai pengisi thermometer, antara lain:
a) Alcohol
harganya murah.
b) Alcohol
lebih teliti, sebab untuk kenaikan suhu yang kecil, ternyata alcohol mengaami
perubahan volume yang besar.
c) Alcohol
dapat mengukur suhu yang sangat rendah, sebab titik beku alcohol -130oC.
Kerugian
menggunakan alcohol sebagai pengisi thermometer. Antara lain:
a) Membasahi
dinding kaca.
b) Titik
didihnya rendah (78oC)
c) Alcohol
tidak berwarna, sehingga perlu member warna terlebih dahulu agar dapat dilihat.
Jadi
perinsip kerja yang digunakan oleh thermometer zat cair dalam gas adalah zat
cair memuai apaila dipanaskan.
b. Termokopel
Termokopel
terdiri dari dua jenis logam yang dihubungkan dan membentuk rangkaian tertutup.
Besarnya aliran listrik pada kawat berubah sesuai dengan perubahan suhu.
Keuntungan termokopel terletak pada kecepatan mencapai keseimbangan suhu dengan
system yang akan diukur.
c. Thermometer
hambatan listrik
Dasar
kerja thermometer ini adalah hambatan listrik dari logam akan bertambah apabila
suhu logam tersebut naik.
d. Thermometer
gas volume tetap
Thermometer
ini terdiri dari bola yang berisi gas yang dihubungakan dengan tabung
manometer. Prinsip kerjanya adalah perubahan tekanan suatu gas akibat perubahan
suhu apabila volumenya tetap.
C.
Perbandingan
Skala Termometer
Supaya
suhu suatu benda dapat diukur dengan menggunakan thermometer hingga diketahui
nilainya,maka dinding kaca thermometer diberi skala dengan cara menandai
titik-titik tertentu pada kaca. Setelah itu masing-masing titik tersebut diberi
angka untuk menunjukkan derajat panas atau dinginnya suatu benda.
Dibawah
ini meripakan perbandingan empat skala suhu, yaitu skala suhu Celcius, Reamur,
Fahrenheit, dan Kelvin.
1. Thermometer
Celcius
Skala Celsius merupakan skala yang paling banyak digunakan dalam
kehidupan sehari-hari. Skala Celsius ditetapkan oleh seorang fisikawan Swedia
yang bernama Andreas Celsius (1701 – 1744). Skala temperatur Celsius
menggunakan satuan 'Derajat Celsius' (simbol °C). Pada skala Celsius, titik
beku air ditetapkan sebagai titik tetap bawah, yaitu sebesar 0 °C dan titik
didih air ditetapkan sebagai titik tetap atas, yaitu sebesar 100 °C. Jarak
antara kedua titik tetap ini dibagi menjadi 100 skala.
2. Thermometer
Reamur
Dibuat
oleh Reamur dari Prancis pada tahun 1731. Pada skala
Reamur, titik beku air ditetapkan sebesar 0 °R dan titik didih air ditetapkan
sebesar 80 °R. Jarak antara kedua titik
tetap ini dibagi ke dalam 80 skala. Skala Reamur jarang digunakan dalam
kehidupan sehari-hari.
3. Thermometer
Fahrenheit
Dibuat
oleh Daniel Gabriel Fahrenheit dari Jerman pada tahun 1986-1736. Pada skala Fahrenheit, titik beku air ditetapkan sebesar 32
°F dan titik didih air ditetapkan sebesar 212 °F. Jarak kedua titik tetap ini
dibagi dalam 180 skala. Skala Fahrenheit banyak digunakan di Inggris, Kanada,
dan Amerika Serikat.
4. Thermometer
Kelvin
Skala Kelvin ditetapkan oleh fisikawan Inggris Lord Kelvin pada
tahun 1848-1954. Skala Kelvin memiliki satuan Kelvin (disingkat K, bukan °K).
Pada skala Kelvin, tidak ada skala negatif karena titik beku air ditetapkan
sebesar 273 K dan titik didih air ditetapkan sebesar 373 K. Hal ini berarti
suhu 0 K sama dengan –273 °C. Suhu ini dikenal sebagai suhu nol mutlak. Para
ilmuwan yakin bahwa pada suhu nol mutlak, molekul- molekul diam atau tidak
bergerak. Dengan alasan inilah skala Kelvin sering digunakan untuk keperluan
ilmiah. Skala Kelvin merupakan satuan internasional untuk temperatur.
D.
Hubunngan
antara Celcius, Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin
1. Hubungan
anatara Celcius dan Reamur
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 sama dengan
80 skala Reamur, sehingga dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut:
Sehingga
diperoleh hubungan antara derajat Celcius dan derajat Reamur sebagai berikut:
2. Hubungan
antara Celcius dan Fahrenheit
Dalam
skala suhu Fahrenheit (Fahrenheit temperature scale),
yang umum digunakan sehari-hari di Amerika Serikat, suhu beku air adalah 32o
F dan suhu didih air 212oF, keduanya pada tekanan atmosfer standar.
Ada 180 derajat diantara titik beku dan didih, dibandingkan terhadap 100 skala
Celcius, sehingga 1 skala Fahrenheit mewakili hanya
,
atau
,
dari perubahan suhu sejauh satu derajat Celcius.
Untuk
mengubah suhu dari Celcius
ke Fahrenheit, harus diperhatikan bahwa suatu suhu Celcius TC adalah besar derajat
Celcius di atas titik beku; besar derajat Fahrenheit di atas titik beku
adalah
dari suhu Celcius. Tetapi titik beku pada skala Fahrenheit adalah 32o
F, sehingga untuk memperoleh suhu Fahrenheit TF yang sebenarnya, kalikan nilai Celciaus dengan
lalu tambahkan 32o . atau dapat dituliskan:
TF =
TC + 32o
Untuk
mengubah Fahrenheit ke Celcius, turunkan persamaan tersebut untuk memperoleh TC:
TC =
(TF
- 32o)
Dengan
kata lain, kurangi 32o untuk memperoleh derajat Fahrenheit diatas
titik beku, lalu kalikan
untuk mendapatkan besar derajat Celcius di atas titik beku, yaitu suhu
Celcius.
Kita
tidak perlu mengingat persamaan (15 – 1) dan (15 – 2). Sebaliknya, dengan
memahami alasan dalam penurunnya akan memungkinkan kita menurunkannya kapan
saja dibutuhkan, dan memeriksanya dengan hubungan 100oC = 212oF.
3. Hubungan
antara Celcius dan Kelvin
Telah
diketahui bahwa 0oC = 273 K dan 100oC = 373 K. skala
Celcius dan skala Kelvin sama-sama mempunyai 100 skala, sehingga diperoleh
hubungan antara derajat celcius dengan Kelvin adalah sebagai berikut:
TK = TC + 273 dan TC = TK - 273
E.
Cara
Membuat Termometer Sederhana
1. Masukkan air ke dalam botol kaca.
2. Masukkan pewarna makanan ke dalam botol yang telah berisi air
sehingga air dalam botol menjadi berwarna merah.
3. Masukkan sedotan plastik ke dalam botol sampai make dalam air,
kemudian tutup mulut botol dengan plastsehingga tidak ada udara yang masuk.
4. Tiup sedotan dengan perlahan sampai air naik ke dasedotan.
Berhentilah meniup ketika air mencapai bagian tengah sedotan.
5. Buatlah dua celah pada karton putih, kemudian masukkan karton
tersebut ke dalam sedotan. Setelah itu, buatlah tanda permukaan air pada karton
putih dengan menggunakan spidol hitam. Tanda permukaan air itu menunjukkan suhu
normal (suhu ruangan).
6. Simpan termometer di tempat yang panas. Perhatikan, air akan
mengembang sehingga permukaan air akan naik. Tandailah permukaan air tersebut
dengan spidol merah. Tanda ini dianggap sebagai titik tetap atas.
7. Simpan termometer di dalam lemari es beberapa saat. Perhatikan,
air akan menyusut sehingga permukaan air akan turun. Tandailah permukaan air
tersebut dengan spidol biru. Tanda ini dianggap sebagai titik tetap bawah.
BAB
III
PENUTUP
A.
Simpulan
Dari
pembahasan diatas, saya dapat menyimpulkan:
Thermometer
adalah salah satu alat yang digunakan untuk mengukur suhu suatu benda dengan
cepat dan dapat menyatakannya dengan angka.
Ada
empat jenis thermometer dalah sebagai berikut:
e. Termometer
zat cair dalam gelas
Thermometer
ini biasanya digunakan untuk mengukur pada daerah batas pengukurannya yang
dipengaruhi oleh jenis zat termometrik yang berupa cairan dalam pipa kapiler.
f. Termokopel
Termokopel
terdiri dari dua jenis logam yang dihubungkan dan membentuk rangkaian tertutup.
Besarnya aliran listrik pada kawat berubah sesuai dengan perubahan suhu.
Keuntungan termokopel terletak pada kecepatan mencapai keseimbangan suhu dengan
system yang akan diukur.
g. Thermometer
hambatan listrik
Dasar
kerja thermometer ini adalah hambatan listrik dari logam akan bertambah apabila
suhu logam tersebut naik.
h. Thermometer
gas volume tetap
Thermometer
ini terdiri dari bola yang berisi gas yang dihubungakan dengan tabung
manometer. Prinsip kerjanya adalah perubahan tekanan suatu gas akibat perubahan
suhu apabila volumenya tetap.
Hubungan
antara Celcius, Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin adalah sebagai berikut:
4. Hubungan
anatara Celcius dan Reamur
5. Hubungan
antara Celcius dan Fahrenheit
TF =
TC + 32o
TC =
(TF
- 32o)
6. Hubungan
antara Celcius dan Kelvin
TK = TC + 273 dan TC = TK - 273
B.
Saran
1. Thermometer
adalah alat yang cukup sulit digunakan karna perlu ketelitian dalam melihat
skala yang ditunjuk dalam pengukuran, untuk itu perlu pembiasaan diri dalam menggunakannya.
2. Praktikum
adalah salah satu cara untuk membiasakan diri dalam menggunakan thermometer.
Daftar
Pustaka
Sears dan
Zemansky. 2002. FISIKA UNIVERSITAS. Jakarta: Erlangga
Septi Purwaningsih, dkk. 2012. DONGKRAK NILAI RAPOR FISIKA SMA.
Yogyakarta: Planet Ilmu
Teguh Sugiyarto, dkk. 2008. Ilmu Pengetahuan Alam Untuk
SMP/MTS Kelas VII. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan
Nasional
Wasis, dkk. 2008. Ilmu Pengetahuan Alam SMP dan MTS
Kelas VII. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional
0 komentar:
Posting Komentar