Kelas X | Termometer

Definisi Termometer

Alat yang dirancang untuk mengukur suhu adalah termometer. Terdapat banyak jenis termometer, tetapi prinsip kerjanya sebenarnya sama. Biasanya, kita memanfaatkan benda yang bersifat termometrik, sifat materi yang berubah terhadap suhu. Jika suhu benda tersebut berubah maka bentuk dan ukuran benda tersebut juga berubah. Kebanyakan termometer menggunakan benda yang bisa memuai atau menyusut ketika suhunya berubah.

Termometer yang sering digunakan saat ini terdiri dari tabung kaca, di mana terdapat alkohol atau  air raksa pada bagian tengah tabung. Ketika suhu meningkat, alkohol atau air raksa yang berada di dalam wadah memuai sehingga panjang kolom alkohol atau air raksa bertambah. Sebaliknya, ketika suhu menurun, panjang kolom alkohol atau air raksa berkurang. Pada bagian luar tabung kaca terdapat angka-angka yang merupakan skala termometer tersebut. Angka yang ditunjukkan oleh ujung atas kolom alkohol atau air raksa menyatakan nilai suhu benda yang diukur.

Jenis termometer lain yang biasa digunakan adalah termometer yang menggunakan lembaran bimetal (dua logam yang jenisnya berbeda dan kecepatan pemuaiannya juga berbeda). Pada saat suhu meningkat, salah satu logam mengalami pemuaian yang lebih besar daripada logam lain. Akibatnya keping tersebut melengkung. Biasanya keping bimetal berbentuk spiral, di mana salah satu ujung keping tetap, sedangkan ujung lain dihubungkan ke penunjuk skala. Ketika suhu berubah, penunjuk akan berputar. Termometer yang menggunakan lembaran bimetal biasanya digunakan sebagai termometer udara biasa, termometer ruangan, termometer oven dll.

Termometer yang lebih akurat alias lebih tepat, biasanya menggunakan sifat elektris suatu benda. Misalnya termometer hambatan. Pada termometer hambatan, yang adalah diukur perubahan hambatan listrik suatu kumparan kawat tipis atau silinder karbon atau kristal germanium. Karena hambatan listrik biasanya dapat diukur secara tepat, maka termometer hambatan bisa mengukur suhu secara lebih tepat daripada termometer biasa.

Kalibrasi Termometer

Kalibrasi termometer adalah proses membuat skala pada sebuah termometer. Berikut ini beberapa langkah melakukan kalibrasi termometer. Pertama, siapkan sebuah termometer air raksa atau termometer alkohol tanpa skala. Kedua, siapkan es secukupnya. Ketiga, siapkan air secukupnya. Keempat, siapkan sebuah pemanas air yang bisa digunakan untuk memanaskan air hingga mendidih. Kelima, masukkan es dan air ke dalam sebuah wadah (air dan es mempunyai massa yang sama). Setelah itu, masukkan termometer ke dalam wadah yang berisi air dan es.

Pada mulanya termometer bersentuhan dengan udara sehingga termometer lebih panas dari es. Setelah dimasukkan ke dalam wadah, panjang kolom air  raksa  akan berkurang karena campuran air dan es lebih dingin. Biarkan hingga panjang kolom air raksa tidak berubah (permukaan atas air raksa tidak bergerak). Ketika panjang kolom air raksa tidak berubah, campuran es batu dan air telah berada dalam kesetimbangan termal. Tandai posisi kolom air raksa tersebut (tandai bagian ujung atas kolom air raksa). Ini adalah suhu titik es atau titik beku air.

Keenam, didihkan air menggunakan pemanas listrik atau kompor J. Masukkan termometer ke dalam wadah yang berisi air yang sedang dipanaskan. Ketika air semakin panas atau suhu air meningkat, panjang kolom air raksa juga semakin bertambah (permukaan air raksa bergerak ke atas). Setelah air mendidih, permukaan atas raksa berhenti bergerak. Tandai ujung kolom air raksa tersebut. Ini adalah temperatur titik didih air atau titik uap.

Apabila anda ingin membuat skala Celcius, jarak antara kedua tanda dibagi menjadi 100 garis di mana jarak antara setiap garis harus sama. Tanda bagian bawah = 0^o C, sedangkan tanda bagian atas = 100^o C.

Suhu titik es dan suhu titik uap bergantung pada tekanan udara. Karenanya termometer yang dikalibrasi di tempat yang tekanan udaranya berbeda akan memberikan hasil berbeda. Termometer raksa yang biasa digunakan dikalibrasi pada tekanan udara 1 atmosfer sehingga suhu titik beku air adalah 0 ^oC dan suhu titik didih adalah 100 ^oC.

Termometer biasa seperti termometer raksa atau termometer alkohol, biasanya bersifat terbatas. Termometer tersebut tidak bisa digunakan untuk mengukur suhu yang sangat rendah (lebih rendah dari 0^oC) atau suhu yang sangat tinggi (lebih tinggi dari 100^oC).