Selasa, 04 Agustus 2020

Suhu dan Skala Termometer

Suhu sangat erat kaitannya dengan panas, sehingga materi ini sangat berkaitan dengan Panas (kalor). Benda yang mengalami kenaikan suhu akan memuai, sehingga benda tersebut mengalami pemuaian. Oleh karena itu, suhu dan pemuaian dijadikan dalam satu pembahasan. Selanjutnya, mari kita simak materi mengenai suhu dan pemuaian.

Pengertian Suhu

Suhu adalah besaran yang menyatakan derajat panas atau dingin. Suhu digunakan untuk menyatakan tingkat panas/dingin badan, cuaca, air, dan lain sebagainya.

Jika sedang sakit demam, biasanya kita akan mengukur suhu badan kita menggunakan termometer. Termometer adalah sebuah alat untuk mengukur suhu. Suhu menandakan kondisi panas atau dingin. Termometer adalah alat untuk mengukur suhu.

Banyak jenis termometer yang sering kita temui di kehidupan sehari-hari. Macam-macam Termometer yang banyak ditemui antara lain adalah termometer cairan alkohol, termometer cairan air raksa, termometer dinding, dan termometer digital.

Satuan suhu dapat dinyatakan dalam derajat skala pada termometer. Skala termometer yang sering digunakan adalah celcius, reamur, fahrenheit, dan kelvin. Skala termometer yang sering digunakan di Indonesia adalah celcius. Sedangkan skala internasional termometer yang sering digunakan adalah fahrenheit atau kelvin.

Setiap skala termometer memiliki perbandingan yang berbeda. Perbandingan tersebut dinyatakan dalam perbandingan skala pada termometer yang dapat dilihat pada persamaan di bawah.

Skala Pada Termometer

Perhatikan gambar termometer pada gambar di bawah berikut!


Perbandingan skala termometer dapat diperoleh dari rentang suhu yang dimiliki masing-masing termometer di atas. Sederhananya, perbandingan skala termometer dapat dilihat pada gambar di bawah.

Perbandingan Skala Termometer

Perbandingan hubungan antara termometer celcius, reamur, fahrenheit, dan kelvin ditunjukkan dalam persamaan di bawah.

C : R : (F – 32) : K = 5 : 4 : 9 : 5

Perbandingan skala termometer di atas dapat digunakan untuk melakukan konversi suhu. Konversi suhu adalah pengukuran suhu dari satu skala termometer ke skala termomter lainnya. Untuk melakukan konversi suhu dapat dilakukan dengan cara yang akan diberikan melalui ulasan di bawah.


Hubungan antara skala Celcius dan Fahrenheit

  \[ C = \frac{5}{9} \times \left( F - 32^{o} \right) \]

  \[ F = \left( \frac{4}{5} \times C \right) + 32^{o} \]

Hubungan antara skala Celcius dan Reamur

  \[ C = \frac{5}{4} \times R \]

  \[ R = \frac{4}{5} \times C \]

Hubungan skala Celcius dan Kelvin

  \[ K = C + 273^{o} \]

  \[ C = K - 273^{o} \]

Hubungan skala Reamur dan Fahrenheit

  \[ R = \frac{4}{9} \times \left( F - 32 \right) \]

  \[ F = \left( \frac{9}{4} \times R \right) + 32 \]

Selain skala termometer yang telah ditetapkan seperti uraian materi yang telah dibahas di atas, ada juga skala termometer yang belum diketahui skalanya. Cara mencari perbandingan antara dua termometer yang belum diketahui skalanya adalah sebagai berikut.

Hubungan Antara Termometer X dan Y


\[ \frac {X_{a} - X}{X_{a} - X_{b}} = \frac {Y_{a} - Y}{Y_{a} - Y_{b}} \]

Contoh 1 – Soal Mencari Skala Termometer (SOAL UN IPA FISIKA SMP 2016)

Perhatikan gambar termometer Celcius dan Fahrenheit berikut!

Nilai X yang benar adalah ….
A.     45 oC
B.     55 oC
C.     65 oC
D.    75 oC

Pembahasan:

Cara 1:

  \[ \frac{C}{F} = \frac{5}{9} \]

  \[ \frac{T_{C}}{T_{F} - 32} = \frac{5}{9} \]

  \[ T_{C} = \frac{5}{9} \times \left( T_{F} - 32 \right) \]

  \[ T_{C} = \frac{5}{9} \times \left( 167 - 32 \right) \]

  \[ T_{C} = \frac{5}{9} \times 135 \]

  \[ T_{C} = 5 \times 15 = 75^{o}C \]

Cara 2:

  \[ \frac{C_{a} - C}{C_{a} - C_{b}} = \frac{F_{a} - F}{F_{a} - F_{b}} \]

  \[ \frac{100 - X}{100 - 0} = \frac{212 - 167}{212 - 32} \]

  \[ \frac{100 - X}{100} = \frac{45}{180} \]

  \[ \frac{100 - X}{100} = \frac{1}{4} \]

  \[ 100 - X = \frac{1}{4} \times 100 \]

  \[ 100 - X = 25 \]

  \[ - X = 25 - 100 \]

  \[ - X = -75 \rightarrow X = 75^{o}C \]

Jawaban: D

Tidak ada komentar: