Suhu

Indra Peraba dan Keterbatasannya dalam Mengukur Suhu

Pernahkah kamu menempelkan tangan di kening seseorang yang sedang demam? Kamu bisa merasakan perbedaan panas dan dingin, tetapi indra peraba sebenarnya tidak mampu mengukur suhu secara akurat, karena persepsi panas-dingin sangat bergantung pada kondisi tubuh kita sendiri, bukan pada suhu benda yang sebenarnya.

Untuk mengukur suhu secara tepat, para ilmuwan menciptakan alat ukur standar yang disebut termometer, yang menyatakan suhu dalam satuan Kelvin (K) pada Sistem Internasional (SI), serta Celsius (°C) untuk penggunaan sehari-hari, selain skala Fahrenheit (°F) dan Reamur (°R).

Termometer sebagai Alat Ukur Suhu

Termometer adalah alat untuk mengukur suhu suatu zat dengan memanfaatkan perubahan sifat fisik zat akibat perubahan suhu. Jenis yang paling umum menggunakan pipa kaca berisi zat cair seperti raksa atau alkohol berwarna: saat suhu meningkat, zat cair memuai dan naik; saat suhu menurun, zat cair menyusut dan turun.

Selain termometer cair, ada termometer bimetal (bekerja berdasarkan pemuaian dua logam berbeda yang digabung) dan termometer digital (memanfaatkan perubahan hambatan listrik akibat perubahan suhu).

• Raksa memiliki keunggulan karena volumenya berubah secara teratur terhadap suhu dan tidak menempel pada dinding kaca.
• Alkohol digunakan untuk mengukur suhu rendah karena membeku pada titik yang lebih rendah daripada raksa.
• Logam dipakai dalam termometer industri karena lebih kuat terhadap suhu ekstrem.

Cara Membuat Termometer

Termometer kaca berisi zat cair bekerja berdasarkan sifat termometrik, yaitu perubahan volume zat cair akibat perubahan suhu. Bagian utamanya terdiri dari pipa kapiler, zat cair pengisi, tandon, skala suhu, dan tabung pelindung kaca.

Skala Termometer

• Termometer Celsius: dibuat dari pipa kaca berisi raksa atau alkohol dengan skala 0°C (suhu es mencair) hingga 100°C (suhu air mendidih pada tekanan 1 atmosfer), dibagi menjadi 100 bagian yang sama.
• Termometer Reamur: prinsipnya serupa Celsius, namun skala antara titik beku (0°R) dan titik didih (80°R) dibagi menjadi 80 bagian yang sama.
• Termometer Fahrenheit: menggunakan titik beku 32°F dan titik didih 212°F, sehingga terdapat 180 skala di antara keduanya. Banyak digunakan di Amerika Serikat, dan cenderung menunjukkan angka lebih besar dibanding Celsius untuk suhu yang sama.

Bahan Termometer

• Zat Cair: raksa dan alkohol banyak digunakan karena memuai teratur, sedangkan air tidak cocok karena membasahi kaca dan tidak berwarna. Raksa mudah dilihat dan tidak membasahi kaca tetapi beracun dan mahal; alkohol murah dengan titik beku rendah tetapi mudah menguap dan membasahi kaca. Jenisnya meliputi termometer klinis (35–42°C, raksa), termometer maksimum-minimum Six-Bellani, termometer ruang, dan termometer laboratorium.
• Zat Padat: termometer bimetal menggunakan dua logam berbeda yang disatukan — ketika dipanaskan, logam memuai dan menggulung, menggerakkan jarum penunjuk suhu. Termometer hambatan bekerja berdasarkan perubahan hambatan listrik logam (biasanya platina) terhadap suhu.
• Zat Gas: termometer gas digunakan di laboratorium untuk mengukur suhu sangat tinggi; gas dalam tabung memuai saat dipanaskan dan tekanannya meningkat sebanding suhu, biasa dipakai di industri baja atau farmasi.
• Termometer Optis: digunakan untuk mengukur suhu benda yang sangat panas, seperti logam cair atau tungku peleburan. Pirometer mengukur intensitas radiasi panas benda berpijar (500°C–3000°C), sedangkan termometer inframerah mengukur suhu dari jarak jauh dengan mendeteksi pancaran gelombang inframerah.

Perbandingan Skala Suhu

Jenis Termometer	Titik Bawah	Titik Atas	Jumlah Skala
Celsius	0°C	100°C	100
Reamur	0°R	80°R	80
Fahrenheit	32°F	212°F	180
Kelvin	273 K	373 K	100

Hubungan Celsius:Reamur:Fahrenheit = 5:4:9, dan hubungan Celsius-Kelvin adalah T = t + 273, dengan T = suhu dalam Kelvin (K) dan t = suhu dalam derajat Celsius (°C). Skala Kelvin disebut juga skala suhu mutlak, karena 0 K menunjukkan keadaan tanpa energi panas sama sekali.

Kegiatan Kelompok