Perbandingan Skala Termometer Berikut Ini Yang Benar Adalah

Posted on

Perbandingan Skala Termometer Berikut Ini Yang Benar Adalah

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.

Rumus Dasar Penetapan Skala Termometer, Contoh Soal dan Pembahasan



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.

Baca Juga:  Soal Pilihan Ganda Ekonomi Islam Beserta Jawabannya



Antara angka 0 sampai 100 dibuat skala 100 masing-masing skala mewakili 1
o
C.

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:

t
R

=

80

atau

t
R

=

4

t
C

100

t
C

5

Contoh:

Benda dengan suhu 80
o
C apabila diukur menggunakan termometer reamur suhunya adalah 64
o
R perhitungannya adalah sebagai berikut.

t
R

=

4

×

t
C

=

4

×

80

=

64
o
R

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


o
C

100
o
C

100

Reamur


o
R

80
o
R

80

Fahrenheit

32
o
F

212
o
F

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.

Rumus Dasar Penetapan Skala Termometer, Contoh Soal dan Pembahasan

Termometer X dengan titik tetap bawah (t
b
)X dan titik tetap atas (t
a
)X. Termometer Y dengan titik tetap bawah (t
b
)Y dan titik tetap atas (t
a
)Y. 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.

(t
a
)X

 t
X

=

(t
a
)Y

 t
Y

(t
a
)X

 (t
b
)X

(t
a
)Y

 (t
b
)Y

Keterangan:

(t
a
)X = titik tetap atas termometer X

(t
b
)X = titik tetap bawah termometer X

t
X
 = suhu pada termometer X

(t
a
)Y = titik tetap atas termometer Y

(t
b
)Y = titik tetap bawah termometer Y

t
Y
 = suhu pada termometer Y

Contoh Soal 1:

Sebuah termometer X setelah ditera dengan termometer Celcius di dapat 40
o
C = 80
o
X dan 20
o
C = 50
o
X. Jika suhu sebuah benda 80
o
C, maka berapa
o
X suhu benda tersebut?

Penyelesaian:

Diketahui:

40
o
C = 80
o
X

20
o
C = 50
o
X

Ditanya: 80
o
C = …
o
X

Jawab:

Untuk mempermudah dalam memahami soal di atas, perhatikan gambar ilustrasi berikut ini.

Rumus Dasar Penetapan Skala Termometer, Contoh Soal dan Pembahasan

Berdasarkan gambar di atas, maka keseteraan skala pada termometer Celcius dan termometer X adalah sebagai berikut.

80

 40

=

tX

 80

80

 20

tX

 50

4(tX

 50) = 6(tX

 80)

4tX

 200 = 6tX

 480

6tX

 4tX = 480

 200

2tX = 280

tX = 280/2

tX = 140

Jadi, 80
o
C = 140
o
X

Contoh Soal 2:

Suatu termometer X mengukur suhu es sedang melebur pada

10
o
X dan mengukur suhu air mendidih pada 110
o
X. Termometer Celcius mengukur suhu benda tersebut adalah 40
o
C. Berapa suhu benda tersebut jika diukur dengan termometer X?

Penyelesaian:

Diketahui:

(t
b
)X =

10

X

(t
a
)X = 110

X

t
C
 = 40

C

Titik tetap atas termometer Celcius adalah 100
o
C dan titik tetap bawahnya adalah 0
o
C sehingga:

(t
a
)C = 100

C

(t
b
)C = 0

C

Ditanyakan: t
X

Jawab:

(t
a
)X

 t
X

=

(t
a
)C

 t
C

(t
a
)X

 (t
b
)X

(t
a
)C

 (t
b
)C

110

 t
X

=

100

 40

110

 (

10)

100

 0

10(110

 t
X
) = (120)(6)

1100

 10t
X
 = 720

10t
X
 = 1100

 720

10t
X
 = 380

t
X
 = 380/10

t
X
 = 38

Jadi, suhu benda tersebut apabila diukur dengan termometer X adalah 38
o
X.

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 20
o
R maka tentukan nilai yang ditunjuk saat diukur dengan termometer X!

Penyelesaian:

Diketahui:

(t
b
)X =

40
o
X

(t
a
)X = 160
 o
X

t
R
 = 20

Titik tetap atas termometer Reamur adalah 80
o
R dan titik tetap bawahnya adalah 0
o
R sehingga:

(t
a
)R = 0
o
R

(t
b
)R = 80
o
R

Ditanyakan: t
X
?

Jawab:

(t
a
)X

 t
X

=

(t
a
)R

 t
R

(t
a
)X

 (t
b
)X

(t
a
)R

 (t
b
)R

160

 t
X

=

80

 20

160

 (

40)

80

 0

8(160

 t
X
) = (200)(6)

1280

 8t
X
 = 1200

8t
X
 = 1280

 1200

8t
X
 = 80

t
X
 = 80/8

t
X
 = 8

Jadi, suhu benda tersebut apabila diukur dengan termometer X adalah 8
o
X.

Contoh Soal 4:

Suhu es yang sedang melebur dan suhu air mendidih apabila diukur dengan termometer A masing-masing besarnya 10
o
A dan 130
o
A. Suhu suatu benda diukur dengan termometer skala Fahrenheit sebesar 62
o
F. Berapa suhu benda tersebut jika diukur dengan termometer A?

Penyelesaian:

Diketahui:

(t
b
)A = 10
o
A

(t
a
)A = 130
o
A

t
F
 = 62
o
F

Titik tetap atas termometer Fahrenheit adalah 212
o
F dan titik tetap bawahnya adalah 32

F sehingga:

(t
a
)F = 212
o
F

(t
b
)F = 32
o
F

Ditanyakan: t
A
?

Jawab:

(t
a
)A

 t
A

=

(t
a
)F

 t
F

(t
a
)A

 (t
b
)A

(t
a
)F

 (t
b
)F

130

 t
A

=

212

 62

130

 (10)

212

 32

6(130

 t
A
) = (120)(5)

780

 6t
A
 = 600

6t
A
 = 780

 600

6t
A
 = 180

t
A
 = 180/6

t
A
 = 30

Jadi, suhu benda tersebut apabila diukur dengan termometer A adalah 30
o
A.

Perbandingan Skala Termometer Berikut Ini Yang Benar Adalah

Sumber: https://www.fisikabc.com/2018/03/rumus-dasar-penetapan-skala-termometer.html