M e n gu k u r Su h u

b. M e n gu k u r Su h u

Apabila kamu ingin mengukur suhu badanmu, apakah alat ukur yang kamu gunakan? Bagaimanakah prinsip kerja dari alat tersebut? Untuk dapat mengetahuinya, coba kamu lakukan Ayo Coba 1.5 ini.

Ayo Coba 1.5

Tujuan

Menjelaskan prinsip kerja alat ukur suhu

Alat dan bahan

Gelas kimia, air berwarna secukupnya, pipa kapiler, kaki tiga, dan pembakar spiritus

Pengukuran

Cara kerja

Pipa kapiler

Panaskan air dalam gelas kimia, lalu amati air yang terjadi pada

Gelas

pipa kapiler.

kimia Air

Lakukan kegiatan dengan hati-hati, terutama ketika menyalakan pembakar spiritus. Jangan bermain-main dengan api.

Kaki tiga berwarna

1. Bagaimanakah air dalam pipa kapiler ketika dipanaskan? 2. Mengapa terjadi demikian? Gambar 1.21 3. Apa yang dapat kamu simpulkan? 4. Diskusikan hasil percobaanmu dengan gurumu.

Zat cair di dalam pipa kapiler akan memuai saat air dipanaskan.

Ketika kamu sakit lalu diperiksa ke dokter, langkah per- tama yang dilakukan perawat terhadap badanmu adalah

Informasi Informasi

mengukur suhu badanmu. Alat apa yang digunakan untuk

IPA IPA

mengukur suhu badanmu? Seperti yang telah kamu ketahui, alat untuk mengukur suhu adalah termometer.

Skala Pengukuran

Prinsip dasar kerja termometer adalah pemuaian zat

Terdapat tiga skala utama dalam pengukuran

cair, sama dengan percobaan pada kegiatan Ayo Coba 1.5.

temperatur, skala

Jadi, sebuah termometer yang diisi dengan zat cair memiliki

fahrenheit (imperial), skala

sifat termometrik. Sifat termometrik adalah sifat suatu benda

celsius (metric), dan skala

yang mudah berubah karena pengaruh suhu. Biasanya, zat

temperatur absolut (SI),

cair yang digunakan sebagai pengisi termometer adalah

yang diukur dalam kelvin.

alkohol atau raksa. Dua zat cair ini memiliki sifat termometrik

Sumber: Science Encyclopedia,

yang lebih baik daripada zat cair lain, di antaranya sebagai berikut.

a. Segera mengambil panas dari benda-benda yang hendak

diukur

b. Pemuaiannya teratur

c. Tidak membasahi dinding

d. Mudah dilihat skalanya

Pada kolom raksa sebuah termometer badan dibuat lekukan supaya zat cair yang telah memuai tidak mudah turun kembali. Jadi, sebelum termometer badan digunakan, kita harus mengibas-ngibaskan termometer tersebut terlebih dahulu supaya raksanya turun.

Prinsip kerja termometer dalam mengukur suhu adalah dengan memanfaatkan pemuaian zat cair, yaitu perubahan volume zat cair ketika didinginkan atau dipanaskan. Pipa termometer dilengkapi dengan bagian penyem pitan. Hal ini dimaksudkan supaya ketika cairan dalam termometer mengalami pemuaian, cairan tersebut tidak mudah kembali turun. Cara pembacaan skala termometer adalah dengan melihat batas maksimum cairan tersebut.

24 Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VII

Gambar 1.22 Beberapa macam termometer

Sumber: decemberbox.com dan Science Encyclopedia, 2000

Bagaimanakah skala termometer ditetapkan? Untuk mengetahuinya, lakukan kegiatan Ayo coba 1.6 ini.

Ayo Coba 1.6

Tujuan

Membuat termometer sederhana Termometer

Alat dan bahan Air mendidih

Termometer tanpa skala, gelas, es batu, dan air mendidih

Cara kerja

1. Celupkan sebuah termometer ke dalam es yang sedang men cair pada tekanan 1 atmosfer. 2. Biarkan termometer tersebut beberapa lama sampai tinggi

Es mencair

permukaan raksa di dalam termometer berubah. Menurut skala Celsius, tinggi raksa itu ditetapkan sebagai titik tetap bawah (titik lebur). Tandai dan bubuhkan angka 0°C pada tinggi raksa tersebut.

3. Kemudian, celupkan termometer ke dalam air yang sedang mendidih pada tekanan 1 atmosfer. 4. Tunggulah beberapa lama sampai tinggi permukaan raksa

Termometer

tidak berubah. Tandai dan bubuhkan angka 100°C pada tinggi Gambar 1.23 raksa tersebut pada titik tetap atasnya.

Skema percobaan untuk 5. Antara titik 0°C dan 100°C dibagi menjadi 100 bagian atau

membuat termometer skala. Selanjutnya, setiap bagian disebut satu derajat celsius

sederhana (1°C).

Pertanyaan

1. Gambarkan termometer sederhana yang sudah kamu buat lengkap dengan skalanya. 2. Bagaimana cara menetapkan titik tetap atas? 3. Bagaimana cara menetapkan titik tetap bawah? 4. Mengapa skala yang kamu buat dibagi sampai 100? Jelaskan.

Pengukuran

Dalam pembuatan skala termometer, diperlukan dua titik tetap, yakni titik tetap atas dan titik tetap bawah. Kemudian, skala tersebut dibagi menjadi beberapa bagian untuk menyatakan satuan derajatnya. Pada umumnya, titik tetap bawah yang digunakan adalah keadaan ketika es melebur pada tekanan 1 atm. Adapun titik tetap atas adalah keadaan ketika air mendidih pada tekanan 1 atm.

Gambar 1.24

Titik tetap bawah dan titik tetap atas pada temperatur celsius dan fahrenheit.

Ukuran suhu dinyatakan dengan derajat Celsius (°C), Fahrenheit (°F), Reamur (°R), dan Kelvin (K). Satuan suhu dalam SI adalah Kelvin (K). Titik tetap bawah dan titik tetap atas setiap ukuran suhu tersebut dapat dilihat pada Tabel 1.3 berikut ini.

Tabel 1.3 Skala Termometer

Skala Termometer

Titik Tetap Bawah

Titik Tetap Atas

100° adalah suhu

0° adalah titik beku air

air mendidih pada

Celsius

atau titik lebur es

tekanan 76 cmHg (1 atm)

0° adalah titik beku air

80° adalah suhu

Reamur

atau titik lebur es

air mendidih pada tekanan 76 cmHg

0° adalah suhu campuran es dengan

212° adalah suhu

Fahrenheit

garam. Suhu pada saat

air mendidih pada

air membeku atau es mencair adalah pada

tekanan 76 cmHg

32°F 0 K adalah suhu untuk

semua gas yang telah

373 adalah suhu

Kelvin

mencair. Suhu pada saat air membeku atau

air mendidih pada

es mencair adalah

tekanan 76 cmHg

pada 273 K

26 Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VII

Berikut ini digambarkan perbandingan skala titik tetap atas dan titik tetap bawah dari keempat jenis termometer.

Titik tetap atas

Gambar 1.25

Perbandingan skala titik tetap bawah dan titik tetap atas pada

Titik tetap bawah

keempat jenis temperatur.

×R ×F

×C

Berdasarkan gambar di atas, hubungan antara skala Celsius, skala Kelvin, dan skala Fahrenheit dapat dituliskan sebagai berikut.