Nilaisuhu suatu benda dinyatakan dalam beberapa skala suhu, dan skala suhu yang umum digunakan adalah skala Celcius, Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin. Kalor merupakan salah satu bentuk energi; oleh karenanya kalor dapat berpindah dari satu tempat ke tempat lain, dari satu keadaan ke keadaan lainnya. Berdasarkanketentuan batas bawah dan batas atas dari suatu termometer, kita dapat menentukan skala termometer sesuai dengan keinginan kita dan dapat mengkonversikan ke dalam skala celcius atau skala termometer yang lain, misalnya untuk termometer celcius menggunakan 100 skala sedangkan termometer Reamur menggunakan 80 skala. Konversi suhu termometer celcius dengan reamur perbandingannya adalah: Bagianbagian pada termometer demam terdiri atas tabung (terbuat dari kaca tipis), bagian sempit, batang kaca, dan air raksa.. Termometer ruangan; Termometer ruangan adalah termometer yang digunakan untuk mengukur suhu suatu ruangan. Skala termometer ruangan dari -20 derajat celsius hingga 50 derajat celsius.. Biasanya diletakan menempel pada dinding. 5QNFLn5. PembahasanPada termometer Celcius, Reamur, Kelvin, dan Fahrenheit berlaku perbandingan 5459 . Skala terendah dalam Fahrenheit adalah 32 , maka konfersi skala 30 ke Fahrenheit dapat dihitung dengan persamaan Oleh karena itu, jawabannya adalah 86Pada termometer Celcius, Reamur, Kelvin, dan Fahrenheit berlaku perbandingan 5459. Skala terendah dalam Fahrenheit adalah 32, maka konfersi skala 30 ke Fahrenheit dapat dihitung dengan persamaan Oleh karena itu, jawabannya adalah 86 Mungkin beberapa di antara kalian sering keliru mengenai persepsi antara suhu dan kalor. Padahal antara suhu dan kalor memiliki dimensi yang berbeda. Suhu adalah besaran pokok, sedangkan kalor adalah besaran turunan. Suhu adalah derajat panas atau dingin suatu zat sedangkan kalor adalah salah satu bentuk energi. Derajat panas atau dingin suatu zat dapat diukur dengan menggunakan alat ukur suhu yang disebut dengan termometer. Berdasarkan jenis skalanya, termometer dapat dibedakan menjadi empat jenis, yaitu termometer Celcius, Reamur, Fahrenheit dan Kelvin. Perbandingan skala termometer Celcius, Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin yaitu sebagai berikut. Tabel Perbandingan Skala Termometer Jenis Termometer Titik Tetap Bawah Titik Tetap Atas Selisih Jumlah Skala Celcius 0oC 100oC 100 Reamur 0oR 80oR 80 Fahrenheit 32oF 212oF 180 Kelvin 273 K 373 K 100 4 skala termometer di atas merupakan acuan dari satuan suhu yang dapat diubah atau dikonversi dari satuan yang satu dengan satuan yang lainnya. Untuk menghitung konversi satuan suhu, sebenarnya lebih mudah menggunakan trik perbandingan dibandingkan dengan menggunaka rumus. Lalu bagaimana caranya? Silahkan kalian simak baik-baik penjelasan berikut ini. Tips dan Trik Menghitung Konversi Suhu Termometer Tanpa Rumus Dengan mengunakan trik perbandingan skala termometer, kita cukup memperhatikan titik lebur dan titik didih dari dua jenis termometer yang akan dikonversi skalanya. Misalkan terdapat termometer X dengan titik lebur A dan titik didih B serta termometer Y dengan titik lebur D dan titik didih C. Maka perbandingan skalanya dapat kalian lihat pada gambar berikut ini. Keterangan X = skala yang ditunjuk oleh termometer X Y = skala yang ditunjuk oleh termometer Y A = titik tetap bawah beku/lebur termometer X B = titik tetap atas didih termometer X C = titik didih termometer Y D = titik lebur termometer Y Contoh Soal dan Pembahasan 1. Sebuah termometer dengan skala oX memiliki titik beku air pada -40oC dan titik didih air 160oC. Pada saat termometer tersebut terbaca 15oX maka pada termometer skala Celcius terbaca … Penyelesaian Titik lebur termometer X = -40oC Titik didih termometer Y = 160oC Titik lebur termometer Celcius = 0oC Titik didih termometer Celcius = 100oC Skala yang ditunjuk termometer X = 15oX Diagram perbandingan skala termometer X dan Celcius diperlihatkan pada gambar berikut ini. Dari diagram di atas, maka konversi skala kedua termometer tersebut adalah sebagai berikut. ≫ 15 – -40 = t – 0 160 – -40 100 – 0 2. Dua buah termometer A dan B menunjuk angka yang sama, 100o ketika digunakan untuk mengukur suhu air mendidih. Dalam air yang agak hangat, termometer A menunjuk angka 75o sementara termometer B menunjuk angka 50o. Jika termometer A menunjuk angka 25o, termometer B akan menunujuk angka … Penyelesaian Titik atas termometer A = 100o Titik atas termometer B = 100o Titik tengah termometer A = 75o Titik tengan termometer B = 50o Skala yang ditunjuk termometer A = 25o Diagram perbandingan skala termometer A dan B diperlihatkan pada gambar berikut ini. Dari diagram di atas, maka konversi skala kedua termometer tersebut adalah sebagai berikut. ≫ 75 – 25 = 50 – t 100 – 25 100 – t ≫ 2100 – t = 350 – t ≫ 200 – 2t = 150 – 3t ≫ -2t + 3t = 150 – 200 ≫ t = -50o 3. Temperatur-temperatur Celcius C menunjukkan P kali temperatur termometer Fahrenheit F. Besar temperatur masing-masing termometer itu adalah sebagai berikut. A C = P dan F = P B C = 9/32 – 5P dan F = 9P/32 – 5P C C = P1 – 5/9P dan F = 1 – 5/9P D C = 120P/1 – 5/9P dan F = 120/1 – 5P/9P E C = 160P/5 – 9P dan F = 160/5 – 9P Jawaban yang tepat adalah … Penyelesaian Titik lebur termometer Fahrenheit = 32oF Titik didih termometer Fahrenheit = 212oF Titik lebur termometer Celcius = 0oC Titik didih termometer Celcius = 100oC Skala yang ditunjuk termometer Celcius = P × skala yang ditunjuk termometer Fahrenheit sehingga dapat kita tuliskan bentuk persamaan berikut ini. C = PF ………. Pers. 1 Diagram perbandingan skala termometer Fahrenheit dan Celcius diperlihatkan pada gambar berikut ini. Dari diagram di atas, maka konversi skala kedua termometer tersebut adalah sebagai berikut. ≫ F – 32 = PF – 0 212 – 32 100 – 0 ≫ 100F – 32 = 180PF ≫ 5F – 32 = 9PF ≫ 5F – 160 = 9PF ≫ 5F – 9PF = 160 ≫ F5 – 9P = 160 ≫ F = 160/5 – 9P ………. Pers. 2 Subtitusikan persamaan 2 ke persamaan 1 ≫ C = PF ≫ C = P{160/5 – 9P} ≫ C = 160P/5 – 9P Jadi, temperatur C = 160P/5 – 9P dan temperatur F = 160/5 – 9P. Dengan demikian jawaban yang benar adalah E. 4. Temperatur Celcius C menunjukkan angka yang sama dengan temperetur termometer Fahrenheit F pada suhu T. Besar T adalah … Penyelesaian Titik lebur termometer Fahrenheit = 32oF Titik didih termometer Fahrenheit = 212oF Titik lebur termometer Celcius = 0oC Titik didih termometer Celcius = 100oC Skala yang ditunjuk termometer Celcius = skala yang ditunjuk termometer Fahrenheit sebesar t. Diagram perbandingan skala termometer Fahrenheit dan Celcius diperlihatkan pada gambar berikut ini. Dari diagram di atas, maka konversi skala kedua termometer tersebut adalah sebagai berikut. ≫ t – 32 = t – 0 212 – 32 100 – 0 ≫ 100t – 32 = 180t ≫ 5t – 32 = 9t ≫ 5t – 160 = 9t ≫ 5t – 9t = 160 ≫ -4t = 160 ≫ t = 160/-4 ≫ t = -40o 5. Termometer A dan B digunakan untuk mengukur suhu fluida x, y, dan z. Data hasil pengukurannya disajikan dalam tabel berikut ini. Fluida Termometer A Termometer B x 22o 5o y 222o 125o z 72o T Tentukanlah nilai t! Penyelesaian Dengan menggunakan perbandingan, maka nilai t dapat ditentukan sebagai berikut. ≫ 72 – 22 = t – 5 222 – 22 125 – 5 ≫ 4t – 5 = 120 ≫ 4t – 20 = 120 ≫ 4t = 120 + 20 ≫ 4t = 140 ≫ t = 140/4 ≫ t = 35o 6. Pada termometer X titik beku air 40oX dan titik didih air 240oX. Bila suatu benda diukur dengen termometer Fahrenheit suhunya 112oF, maka bila diukur dengen termometer X, suhunya adalah … Penyelesaian Titik tetap bawah termometer X = 40oX Titik tetap atas termometer X = 240oX Titik tetap bawah termometer F = 32oF Titik tetap atas termometer F = 212oF Skala yang ditunjuk termometer F = 112oF Diagram perbandingan skala termometer X dan F diperlihatkan pada gambar berikut ini. Dari diagram di atas, maka konversi skala kedua termometer tersebut adalah sebagai berikut. ≫ 112 – 32 = t – 40 212 – 32 240 – 40 ≫ 18t – 40 = 8200 ≫ 18t – 720 = 1600 ≫ 18t = 1600 + 720 ≫ 18t = 2320 ≫ t = 2320/18 ≫ t = 128,88 ≫ t = 129oX Dalam kehidupan sehari-hari kalian sering mendengar tentang suhu, misalnya pada musim panas kalian dapat mengetahui suhunya tinggi. Pada kejadian lain kalian dapat mendinginkan suatu ruangan dengan menurunkan suhu AC pendingin yang digunakan. Penggunaan kata-kata itu sudah tepat. Suhu merupakan ukuran panas dinginnya suatu benda. Sedangkan termometer adalah alat ukur suhu. Dengan menggunakan termometer, kita dapat menentukan suhu suatu benda secara kuantitatif, karena kita dapat mengetahui angka yang menyatakan besarnya suhu benda tersebut. Hal ini dikarenakan pada dinding kaca termometer terdapat skala skala berisi deretan titik atau garis yang disebut titik referensi. Setiap titik referensi tersebut, selanjutnya diberi angka. Ada dua titik tetap sebagai standar pembuatan skala titik referensi itu, yaitu titik tetap bawah dan titik tetap atas. Lalu tahukah kalian apa yang disebut dengan titik tetap bawah dan atas tersebut? Titik tetap bawah titik beku didefinisikan sebagai suhu di mana fase padat dan cair ada bersama dalam kesetimbangan, yaitu tanpa adanya zat cair total yang berubah menjadi padat atau sebaliknya. Secara eksperimen, hal ini hanya terjadi pada suhu tertentu, untuk tekanan tertentu. Titik tetap atas titik didih didefinisikan sebagai suhu di mana zat cair dan gas ada bersama dalam kesetimbangan. Karena titik-titik ini titik beku dan titik didih berubah terhadap tekanan, maka tekanan harus ditentukan bisanya sebesar 1 atm. Bagaimana Cara Pembuatan Skala Suatu Termometer? Jenis termometer yang paling banyak digunakan adalah termometer zat cair. Termometer zat cair bekerja berdasarkan pemuaian zat cair. Maka diperlukan zat cair yang mempunyai spesifikasi khusus, antara lain dikenai panas cepat memuai, jika panasnya berkurang mudah menyusut. Skala yang digunakan untuk mengetahui derajat panas benda yang diukur dibuat di antara pemuaian maksimal titik tetap atas dengan penyusutan maksimalnya titik tetap bawah. Untuk membuat skala termometer terlebih dahulu harus ditentukan titik tetap atas dan titik tetap bawahnya, kemudian ditentukan jumlah skalanya. Misalnya, pada termometer Celcius ditentukan sebagai berikut. Titik tetap bawah yang digunakan adalah es yang sedang mencair es yang sedang melebur pada tekanan 1 atm. Titik tetap bawah diberi angka 0 nol. Titik tetap atas yang digunakan adalah air yang sedang mendidih pada tekanan 1 atm. Titik tetap atas diberi angka 100. Antara angka 0 sampai 100 dibuat skala 100 masing-masing skala mewakili 1oC. Batas bawah dan batas atas yang digunakan pada termometer celcius adalah es yang sedang melebur dan air yang sedang mendidih, karena pada saat melebur atau mendidih sedang terjadi perubahan wujud zat. Pada saat perubahan wujud zat suhunya tidak mengalami perubahan suhunya tetap. Berdasarkan ketentuan batas bawah dan batas atas dari suatu termometer, kita dapat menentukan skala termometer sesuai dengan keinginan kita dan dapat mengkonversikan ke dalam skala celcius atau skala termometer yang lain, misalnya untuk termometer celcius menggunakan 100 skala sedangkan termometer Reamur menggunakan 80 skala. Konversi suhu termometer celcius dengan reamur perbandingannya adalah tR = 80 atau tR = 4 tC 100 tC 5 Contoh Benda dengan suhu 80oC apabila diukur menggunakan termometer reamur suhunya adalah 64oR perhitungannya adalah sebagai berikut. tR = 4 × tC = 4 × 80 = 64oR 5 5 Rumus Penetapan Skala Termometer Kalian perlu mengetahui bahwa termometer telah banyak dirancang oleh ilmuwan diantaranya ada tiga skala termometer yang perlu kalian ketahui, yaitu termometer Celcius, Reamur dan Fahrenheit. Termometer-termometer itu dirancang dengan menggunakan sifat pemuaian suatu zat. Perbandingan skala termometer Celcius, Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin yaitu sebagai berikut. Tabel Perbandingan Skala Termometer Jenis Termometer Titik Tetap Bawah Titik Tetap Atas Selisih Jumlah Skala Celcius 0oC 100oC 100 Reamur 0oR 80oR 80 Fahrenheit 32oF 212oF 180 Kelvin 273 K 373 K 100 Jika bahan yang digunakan sama maka pemuaian yang terjadi juga sama, tetapi karena skala yang digunakan berbeda akibatnya perlu penyesuaian. Dengan sifat pemuaian yang digunakan maka kesetaraan skala termometer dapat dilakukan dengan cara membandingkan. Perbandingan tiap skala akan sama. Perhatikan gambar berikut ini. Termometer X dengan titik tetap bawah tbX dan titik tetap atas taX. Termometer Y dengan titik tetap bawah tbY dan titik tetap atas taY. 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. taX – tX = taY – tY taX – tbX taY – tbY Keterangan taX = titik tetap atas termometer X tbX = titik tetap bawah termometer X tX = suhu pada termometer X taY = titik tetap atas termometer Y tbY = titik tetap bawah termometer Y tY = suhu pada termometer Y Contoh Soal 1 Sebuah termometer X setelah ditera dengan termometer Celcius di dapat 40oC = 80oX dan 20oC = 50oX. Jika suhu sebuah benda 80oC, maka berapa oX suhu benda tersebut? Penyelesaian Diketahui 40oC = 80oX 20oC = 50oX Ditanya 80oC = ... oX Jawab Untuk mempermudah dalam memahami soal di atas, perhatikan gambar ilustrasi berikut ini. Berdasarkan gambar di atas, maka keseteraan skala pada termometer Celcius dan termometer X adalah sebagai berikut. 80 – 40 = tX – 80 80 – 20 tX – 50 4tX – 50 = 6tX – 80 4tX – 200 = 6tX – 480 6tX – 4tX = 480 – 200 2tX = 280 tX = 280/2 tX = 140 Jadi, 80oC = 140oX Contoh Soal 2 Suatu termometer X mengukur suhu es sedang melebur pada −10oX dan mengukur suhu air mendidih pada 110oX. Termometer Celcius mengukur suhu benda tersebut adalah 40oC. Berapa suhu benda tersebut jika diukur dengan termometer X? Penyelesaian Diketahui tbX = −100X taX = 1100X tC = 400C Titik tetap atas termometer Celcius adalah 100oC dan titik tetap bawahnya adalah 0oC sehingga taC = 1000C tbC = 00C Ditanyakan tX Jawab taX – tX = taC – tC taX – tbX taC – tbC 110 – tX = 100 – 40 110 – −10 100 – 0 10110 – tX = 1206 1100 – 10tX = 720 10tX = 1100 – 720 10tX = 380 tX = 380/10 tX = 38 Jadi, suhu benda tersebut apabila diukur dengan termometer X adalah 38oX. Contoh Soal 3 Termometer X dirancang dapat mengukur air membeku pada skala - 40 dan air mendidih pada skala 160. Jika suatu benda diukur dengan termometer Reamur menunjukkan nilai 20oR maka tentukan nilai yang ditunjuk saat diukur dengan termometer X! Penyelesaian Diketahui tbX = −40oX taX = 160 oX tR = 20 Titik tetap atas termometer Reamur adalah 80oR dan titik tetap bawahnya adalah 0oR sehingga taR = 0oR tbR = 80oR Ditanyakan tX? Jawab taX – tX = taR – tR taX – tbX taR – tbR 160 – tX = 80 – 20 160 – −40 80 – 0 8160 – tX = 2006 1280 – 8tX = 1200 8tX = 1280 – 1200 8tX = 80 tX = 80/8 tX = 8 Jadi, suhu benda tersebut apabila diukur dengan termometer X adalah 8oX. Contoh Soal 4 Suhu es yang sedang melebur dan suhu air mendidih apabila diukur dengan termometer A masing-masing besarnya 10oA dan 130oA. Suhu suatu benda diukur dengan termometer skala Fahrenheit sebesar 62oF. Berapa suhu benda tersebut jika diukur dengan termometer A? Penyelesaian Diketahui tbA = 10oA taA = 130oA tF = 62oF Titik tetap atas termometer Fahrenheit adalah 212oF dan titik tetap bawahnya adalah 320F sehingga taF = 212oF tbF = 32oF Ditanyakan tA? Jawab taA – tA = taF – tF taA – tbA taF – tbF 130 – tA = 212 – 62 130 – 10 212 – 32 6130 – tA = 1205 780 – 6tA = 600 6tA = 780 – 600 6tA = 180 tA = 180/6 tA = 30 Jadi, suhu benda tersebut apabila diukur dengan termometer A adalah 30oA.