SUHU DAN PERUBAHANNYA

Oktober 19, 2018
Materi ini dapat diunduh dalam format aplikasi android. Link ada di halaman paling bawah.

 Pengertian suhu

Suhu sebuah benda adalah tingkat (derajat) panas suatu benda. Benda yang panas mempunyai derajat panas lebih tinggi daripada benda yang dingin.
Suhu dapat diukur dengan menggunakan alat yang disebut termometer. 
Termometer

Sifat yang diukur untuk menyatakan suhu disebut sifat termometrik. Satuan suhu adalah derajat.
Suhu dapat diukur menggunakan indra perasa, namun hasil pengukurannya bersifat kualitatif yang tidak bisa digunakan sebagai acuan. Alat ukur suhu yang bersifat kuantitatif adalah termometer.


Termometer

     Termometer dibuat berdasarkan prinsip bahwa volume zat cair akan berubah apabila dipanaskan atau didinginkan. Volume zat cair akan bertambah apabila dipanaskan, sedangkan apabila didinginkan volume zat cair akan berkurang. Naik atau turunnya zat cair tersebut digunakan sebagai acuan untuk menentukan suhu suatu benda.
       zat cair yang digunakan sebagai bahan pengisi termometer yaitu air raksa dan alkohol. 

Jenis-jenis termometer

Berdasarkan bahan utama yang digunakan, termometer dapat dikelompokkan menjadi :
  1. Termometer zat cair : yaitu termometer yang bahan bakunya dari bahan cair, misalnya alkohol, air raksa, dan kristal cair.
  2. Termometer zat padat : yaitu termometer yang memanfaatkan zat padat sebagai bahan utama pembuatan termometer, misalnya termistor, termokopel, dan bimetal.
  3. Termometer gas adalah jenis termometer yang memanfaatkan sifat pemuaian gas apabila terjadi perubahan suhu. gas Hidrogen dan gas Helium merupakan gas yang umum digunakan sebagai bahan termometer ini.
  4. Termometer optis, yaitu termometer yang cara kerjanya didasarkan pada perubahan warna logam yang terjadi akibat perubahan sebuah suhu contoh pyrometer dan termometer infra merah

Perbandingan Skala Suhu
1. Skala Celsius
Skala Celsius adalah suatu skala suhu yang didesain supaya titik beku air berada pada 0 derajat dan titik didih pada 100 derajat di tekanan atmosferik standar. Skala ini mendapat namanya dari ahli astronomi Anders Celsius (1701–1744), yang pertama kali mengusulkannya pada tahun 1742.

2. Skala Fahrenheit (oF)
Skala Fahrenheit didesain dengan titik beku air 32oF dan titik didih air  212oF. Perbedaan titik lebur dan titik didih pada skala ini adalah 180 derajat. Skala ini diperkenalkan oleh ilmuwan Jerman yang bernama Gabriel Fahrenheit pada tahun 1724

3. Skala Kelvin
Skala Kelvin  didesain dengan titik beku air adalah 273oK dan titik didihnya adalah 373 oK. Perbedaan antara titik beku dan titik didihnya adalah 100 derajat. Sampai saat ini Kelvin merupakan Satuan Internasional untuk suhu karena dinilai paling akurat. Ilmuwan yang memperkenalkannya adalah William Thomson atau yang juga disebut Lord Kelvin


4.  Skala Reaumur (oR)
Skala Reaumur didesain dengan titik beku air 0oR dan titik didihnya 80oR. Rentang ntara titik beku dan titik didih  sebesar 80o . Skala ini diperkenalkan oleh Rene Antoine Ferchault de Reaumur pada tahun 1731

Perbandingan skala suhu
Dari skala diatas dapat dibaca perbandingan 4 skala yang disingkat KFCRek dengan perbandingan sebagai berikut :

K    :   F   :  C   :   R
100 : 180 : 100 :  80  jika disederhanakan menjadi
5     :   9    : 5    :  4

Untuk membantu penghitungan konversi skala, tabel berikut adalah rumus konversi dari berbagai skala suhu.
Tabel rumus konversi skala suhu
Sumber : https://www.wikipedia.org/

Contoh soal 
Suatu ruangan memiliki suhu 64 oR. Jika dinyatakan dalam derajad Celsius maka suhu ruangan tersebut adalah ….. oC

Jawaban :
Diketahui : Suhu = 64 oR   Ditanya  : Suhu Celsius =  …… oC

Jawab :
C = 5/4 R
C = 5/4(64)
C = 80 oC


Perubahan Suhu

Salah satu akibat dari perubahan suhu adalah pemuaian. Pemuaian adalah bertambah besarnya ukuran suatu benda karena kenaikan suhu yang terjadi pada benda tersebut.
1.  Pemuaian zat padat
Perhatikan gambar rel kereta api berikut  !


Mengapa sambungan antar rel dibuat celah (renggang)?

Hampir semua zat padat akan memuai jika dipanaskan. Setiap benda padat yang dipanaskan akan mengalami pemuaian panjang, pemuaian luas dan pemuaian volume. Pemuaian itu dapat berupa bertambah panjang (linear), bertambah luas, atau bertambah volumenya. Hal ini karena partikel-partikel benda akan bergerak lebih cepat jika suhunya dinaikkan. Karena gerakan inilah partikel membutuhkan ruang yang lebih luas untuk bergerak. Akibatnya, volume zat padat tersebut bertambah besar.  Pemuaian panjang dapat diukur menggunakan  Musschenbroek.
Gambar Muscenbroek

Muai Panjang
Koefisien muai panjang (α) adalah bilangan yang menyatakan seberapa besar pertambahan panjang suatu bahan setiap satuan panjang jika suhunya naik 1 °C.




Materi ini dapat di unduh dalam aplikasi android silahkan klik tombol : Unduh Aplikasi Suhu