Kamis, 26 Maret 2015

Makalah Termometer



Kata Pengantar
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta karunia-Nya kepada penulis sehingga penulis berhasil menyelesaikan Makalah ini yang alhamdulillah tepat pada waktunya yang berjudul “Termometer”
Makalah ini berisikan tentang Sejarah Termometer, Pengertian serta Jenis-Jenis Termometer, Perbandingan Skala Termometer, dan Hubungan antara Termometer Celcius, Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin.
Penulis menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun selalu penulis harapkan demi kesempurnaan makalah ini.
Akhir kata, penulis sampaikan terima kasih kepada Ibuk Fartina, M.Pd selaku Dosen Pengampu yang telah memberikan arahan kepada penulis. Semoga Allah SWT senantiasa meridhai segala usaha kita. Amin.



Pancor, Mei 2013





Penulis







Daftar Isi

Kata Pengantar....................................................................................................   i
Daftar Isi.............................................................................................................   ii
BAB I PENDAHULUAN.................................................................................   1
A.    Latar Belakang........................................................................................   2
B.     Rumusan Masalah...................................................................................   2
C.     Tujuan.....................................................................................................   2
BAB II PEMBAHASAN...................................................................................   4
A.    Sejarah Penemuan Termometer...............................................................   5
B.     Pengertian dan Jenis-Jenis Termometer..................................................   7
C.     Perbandingan Skala Termometer............................................................   10
D.    Hubungan Antara Celcius, Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin..................   12
E.     Cara Membuat Termometer Sederhana...................................................   14
BAB III PENUTUP...........................................................................................   16
A.    Simpulan.................................................................................................   17
B.     Saran.......................................................................................................   18
Daftar Pustaka....................................................................................................   19










BAB I
PENDAHULUAN






A.      Latar Belakang

Termometer adalah salah satu alat yang digunakan untuk mengukur tingginya suhu suatu benda dengan cepat dan dapat menyatakannya dengan angka. Thermometer sengaja dibuat untuk mempermudah aktivitas manusia, contohnya dalam mengukur suhu suatu tempat supaya manusia bisa menyiapkan apa-apa yang dibutuhkan agar dia bisa bertahan tinggal di tempat itu.

Karya yang luar biasa ini dicetuskan oleh empat Fisikawan, yaitu Andreas Celcius dari Swedia, Lord Kelvin dari Inggris, Daniel Gabriel Fahrenheit dari Jerman, dan Reamur dari Prancis. Celcius menetapkan air membeku pada 0oC (titik bawah) dan menetapkan air mendidih pada 100oC (titik atas), Kelvin menetapkan air menbeku pada 273 K (titik bawah) dan menetapkan air mendidih pada 373 K (titik atas), Fahrenheit menetapkan air membeku pada 32oF (titik bawah) dan menetapkan air mendidih pada 212oF (titik atas), sedangkan Reamur menetapkan air membeku 0oR (titik bawah) dan menetapkan air mendidih pada 80oR (titik atas).

Selain dari keempat Fisikawan tersebut, kita juga bisa membuat thermometer dalam bentuk yang sangat sederhana dan bisa digunakan untuk mengukur suhu suatu benda walaupun tidak terlalau tepat.

B.       Rumusan Masalah

Dari uraian di atas maka dapat kita tentukan Rumusan Masalah ini seperti:
1.    Siapakah yang membuat thermometer?
2.    Apakah perbedaan thermometer yang dibuat oleh para Fisikawan tersebut?
3.    Bagaimanakah hubungan dari thermometer yang dibuat oleh para Fisikawan?
4.    Bagaimanakah cara mengubah satuan suhu dari derajat  Celcius ke Fahrenheit dan seterusnya?
5.    Bagaimanakah cara membuat thermometer sederhana?

C.      Tujuan

1.    Untuk mengetahui pembuat thermometer
2.    Untuk mngetahui perbedaan thermometer yang dibuat oleh para Fisikawan
3.    Untuk mengetahui hubungan dari thermometer yang dibuat oleh para Fisikawan
4.    Untuk mengetahui cara mengubah satuan suhu dari derajat Celcius ke Fahrenheit dan seterusnya
5.    Untuk mengetahui cara membuat thermometer sederhana


















BAB II
PEMBAHASAN






Termometer
Ketika kita memasukkan tangan kanan kita ke ember A yang berisi air dingin, ternyata tangan kita terasa dingin. Sedangkan ketika kita memasukkan tangan kiri kita ke ember B yang berisi air hangat, ternyata tangan kita terasa hangat. Dan ketika kita memindahkan kedua tangan kita dengan cepat, ternyata tangan kanan yang tadinya terasa dingin akan berubah merasakan hangat dan tangan kiri yang tadinya merasakan hangat akan terasa dingin. Mengapa demikian?
Hal ini menunjukkan bahwa perasaan kita tidak dapat menyatakan suhu suatu benda dengan tepat, juga krena jangkauan perasaan kita terbatas. Oleh karea itu manusia menciptakan suatu alat yang dapat digunakan untuk mengukur suhu dan besarnya suhu dapat dilihat dari angka yang ditunjukkan.

A.      Sejarah Penemuan Termometer

Sebelum termometer ditemukan, ahli astronomi dan ahli ilmu alam melakukan berbagai usaha untuk dapat menciptakan alat yang dapat mengukur suhu. Mereka mengetahui bahwa temperatur dapat membuat zat memuai. Untuk itu, mereka menggunakan ukuran muai zat sebagai patokan dalam mengukur temperatur. Namun penemuan alat pengukur temperatur tidak dapat dengan mudah diciptakan. Para ahli perlu menemukan zat yang tepat, teknik yang tepat dan skala yang tepat pula untuk dapat mengukur secara cermat.

Kemudian pada tahun 1593, Galileo Galilei berusaha membuat pengukuran termometer dengan menggunakan pemuaian udara. Alat yang diciptakan oleh Galileo ini kemudian disebut termoskop. Walaupun masih tergolong sangat sederhana, namun secara kasar alat ini sudah dapat mengukur temperatur.

Termoskop galileo terdiri atas bola gelas sebesar telur ayam yang dihubungkan dengan pipa panjang tertutup berisi air. Di dalam cairan digantungkan sejumlah beban. Umumnya beban tersebut dilekatkan pada bola kaca tersegel yang berisi cairan berwarna untuk efek estetika. Saat suhu berubah, kerapatan cairan di dalam silinder turut berubah yang menyebabkan bola kaca bergerak timbul atau tenggelam untuk mencapai posisi di mana kerapatannya sama dengan cairan sekelilingnya atau terhenti oleh bola kaca lainnya. Bila perbedaan kerapatan bola kaca sangat kecil dan terurutkan sedemikian rupa sehingga yang kurang rapat berada di atas dan yang terapat berada di bawah, hal tersebut dapat membentuk suatu skala suhu. 

Di Florence bangsawan Tuscany, Ferdinand II, menciptakan termometer yang lebih baik. Udara di dalam bola gelas digantikan dengan anggur atau alkhohol. Kedua titik tetapnya adalah temperatur pada musim dingin yang terdingin serta temperatur pada musim panas yang terpanas. Sejak penemuan Amontons dan Ferdinand, kemudian banyak bermunculan usulan mengenai titik patokan. Ada yang mengusulkan penggunaan satu titik patokan saja, tetapi ada pula yang mengusulkan dua titik patokan.



Setelah membaca sejarah ilmu yang mengisahkan penemuan Amotons tentang titik didih air yang tetap maka Gabriel Daniel Fahrenheit terdorong untuk membuat termometer guna melihat gejala alam di bidang temperatur. Fahrenheit mengulang disain termometer serta menggunakan air raksa sebagai zat pengukurnya. Pada tahun 1714, Fahrenheit berhasil menciptakan termometer raksa. Inilah termometer yang benar-benar cermat dan teliti. Skala pada termometer ini dikenal sebagai derajat Fahrenheit.

Dikemudian hari, diketahui penggunaan raksa dalam alat ukur temperatur memiliki beberapa kelebihan dibandingkan penggunaan air. Diantaranya:
1.    Jangkauan suhu raksa cukup lebar. Raksa membeku pada suhu -40°C dan mendidih pada suhu 360°C.
2.    Unsur logam transisi ini berwarna keperakan, sehingga dapat mudah dilihat karena mengkilat.
3.    Raksa tidak membasahi diding pipa kapiler pada termometer sehingga pengukurannya menjadi teliti.
4.    Pemuaian Raksa cukup teratur dari temperatur ke temperatur. 

Pada tahun 1730, Rene Antoine Ferchault de Reamur  menyusun suatu skala temperatur baru dan dikenal dengan skala Reamur. Dalam percobaannya ia menggunakan campuran anggur dan air dalam bandingan 4 dan 1.

Pada tahun 1742 ahli astronomi Swedia di Universitas Upsala, Anders Celcius membagi jarak di antar titik beku dan titik didih air ke dalam 100 bagian. Skala inipun dikenal dengan skala celcius atau skala centigrade. C°C adalah titik dimana air membeku dan 100°Pada skala celcius, 0 adalah titik dimana air mendidih. Skala inilah yang paling sering digunakan di dunia.

Pada tahun 1848, Fisikawan Skotlandia, Lord Kelvin, menyataka pentingnya fenomena hubungan suhu-volume atau Hukum Charles dan Gay-Lussac. Sebagai contoh, bila kita mempelajari hubungan suhu – volume pada berbagai tekanan. Pada suatu nilai tekanan yang ditentukan , plot dari volume terhadap suhu menghasilkan garis lurus. Dengan memperpanjang garis ke volume nol, diperoleh perpotongan pada sumbu suhu dengan nilai C. Pada tekanan lainnya, diperoleh garis lurus yang berbeda dari°-273,15 plot antara volume suhu , namun diperoleh pula perpotonga suhu pada C. (Raymond Chang, 2005: 130) °volume nol yang sama, yaitu pada -273,15

B.       Pengertian dan Jenis-Jenis Termometer
1.    Pengertian Termometer
Alat yang di gunakan untuk mengukur suhu benda dengan tepat dan menyatakannya dengan angka disebut thermometer.

Sebuah thermometer biasanya terdiri dari sebuah pipa kaca berongga yang berisi zat cair ( alcohol atau air raksa ), dan bagian atas cairan adalah euang hampa udara.

Termometer dibuat berdasarkan prinsip bahwa volume zat cair akan berubah apabila dipanaskan atau didinginkan. Volume zat cair akan bertambah apabila dipanaskan sedangkan apabila didinginkan akan berkurang. Naik atau turunnya cairan tersebut digunakan sebagai acuanuntuk menentukan suhu suatu benda.

Untuk lebih memahami prinsip kerja thermometer, panaskan air didalam tabung sampai mendidih kemudian amati dengan teliti air tersebut. Tentu tidak lama kemudian kamu aan melihat bahwa zat cair dalam pipa kaca naik mencapai titik tertentu. Perubahan volume zat cair dalam pip dapat digunakan untuk mengkur suhu.

2.    Jenis-jenis Termometer

Ada empat jenis thermometer adalah sebagai berikut:

a.    Termometer zat cair dalam gelas
Thermometer ini biasanya digunakan untuk mengukur pada daerah batas pengukurannya yang dipengaruhi oleh jenis zat termometrik yang berupa cairan dalam pipa kapiler.
Seperti kita ketahui bahwa zat cair sebagai bahan pengisi thermometer ada dua macam, yaitu air raksa dan alcohol. Dari bahan yang digunakan diatas, thermometer zat cair dibagi menjadi dua, yaitu:

1)   Termometer air raksa

Beberapa keuntungan air raksa sebagai pengisi thermometer antara lain:
a)    Air raksa tidak membasahi dinding pipa kapiler, sehingga pengukurannya menjadi teliti.
b)   Air raksa mudah dilihat karna mengkilat.
c)    Air raksa cepat mengambil panas dari suatu benda yang sedang diukur.
d)   Jangkauan suhu air raksa cukup lebar, karna air raksa membeku pada suhu -40oC dan mendidih pada suhu 360oC.
e)    Volume air raksa berubah secara teratur.

Selain beberapa keuntungan, ternyata air raksa juga memiliki beberapa kerugian antara lain:
a)    Air raksa harganya mahal.
b)   Air raksa tidak digunakan untuk mengukur suhu yang sangat rendah.
c)    Air raksa termasuk zat yang beracun sehingga berbahaya pabila tabungnya pecah.

2)   Termometer alcohol

Keuntungan menggunakan alcohol sebagai pengisi thermometer, antara lain:
a)    Alcohol harganya murah.
b)   Alcohol lebih teliti, sebab untuk kenaikan suhu yang kecil, ternyata alcohol mengaami perubahan volume yang besar.
c)    Alcohol dapat mengukur suhu yang sangat rendah, sebab titik beku alcohol -130oC.

Kerugian menggunakan alcohol sebagai pengisi thermometer. Antara lain:
a)    Membasahi dinding kaca.
b)   Titik didihnya rendah (78oC)
c)    Alcohol tidak berwarna, sehingga perlu member warna terlebih dahulu agar dapat dilihat.

Jadi perinsip kerja yang digunakan oleh thermometer zat cair dalam gas adalah zat cair memuai apaila dipanaskan.

b.    Termokopel
Termokopel terdiri dari dua jenis logam yang dihubungkan dan membentuk rangkaian tertutup. Besarnya aliran listrik pada kawat berubah sesuai dengan perubahan suhu. Keuntungan termokopel terletak pada kecepatan mencapai keseimbangan suhu dengan system yang akan diukur.

c.    Thermometer hambatan listrik
Dasar kerja thermometer ini adalah hambatan listrik dari logam akan bertambah apabila suhu logam tersebut naik.

d.   Thermometer gas volume tetap
Thermometer ini terdiri dari bola yang berisi gas yang dihubungakan dengan tabung manometer. Prinsip kerjanya adalah perubahan tekanan suatu gas akibat perubahan suhu apabila volumenya tetap.


C.      Perbandingan Skala Termometer
Supaya suhu suatu benda dapat diukur dengan menggunakan thermometer hingga diketahui nilainya,maka dinding kaca thermometer diberi skala dengan cara menandai titik-titik tertentu pada kaca. Setelah itu masing-masing titik tersebut diberi angka untuk menunjukkan derajat panas atau dinginnya suatu benda.

Dibawah ini meripakan perbandingan empat skala suhu, yaitu skala suhu Celcius, Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin.

1.    Thermometer Celcius
Skala Celsius merupakan skala yang paling banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Skala Celsius ditetapkan oleh seorang fisikawan Swedia yang bernama Andreas Celsius (1701 – 1744). Skala temperatur Celsius menggunakan satuan 'Derajat Celsius' (simbol °C). Pada skala Celsius, titik beku air ditetapkan sebagai titik tetap bawah, yaitu sebesar 0 °C dan titik didih air ditetapkan sebagai titik tetap atas, yaitu sebesar 100 °C. Jarak antara kedua titik tetap ini dibagi menjadi 100 skala.

2.    Thermometer Reamur
Dibuat oleh Reamur dari Prancis pada tahun 1731. Pada skala Reamur, titik beku air ditetapkan sebesar 0 °R dan titik didih air ditetapkan sebesar 80 °R.  Jarak antara kedua titik tetap ini dibagi ke dalam 80 skala. Skala Reamur jarang digunakan dalam kehidupan sehari-hari.

3.    Thermometer Fahrenheit
Dibuat oleh Daniel Gabriel Fahrenheit dari Jerman pada tahun 1986-1736. Pada skala Fahrenheit, titik beku air ditetapkan sebesar 32 °F dan titik didih air ditetapkan sebesar 212 °F. Jarak kedua titik tetap ini dibagi dalam 180 skala. Skala Fahrenheit banyak digunakan di Inggris, Kanada, dan Amerika Serikat.

4.    Thermometer Kelvin
Skala Kelvin ditetapkan oleh fisikawan Inggris Lord Kelvin pada tahun 1848-1954. Skala Kelvin memiliki satuan Kelvin (disingkat K, bukan °K). Pada skala Kelvin, tidak ada skala negatif karena titik beku air ditetapkan sebesar 273 K dan titik didih air ditetapkan sebesar 373 K. Hal ini berarti suhu 0 K sama dengan –273 °C. Suhu ini dikenal sebagai suhu nol mutlak. Para ilmuwan yakin bahwa pada suhu nol mutlak, molekul- molekul diam atau tidak bergerak. Dengan alasan inilah skala Kelvin sering digunakan untuk keperluan ilmiah. Skala Kelvin merupakan satuan internasional untuk temperatur.

D.      Hubunngan antara Celcius, Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin
1.    Hubungan anatara Celcius dan Reamur
Telah diketahui bahwa titik tetap bawah skala Celcius dan skala Reamur adalah 0oC dan 0oR. adapun titik tetap atas skala Celcius dan skala Reamur adalah 100oC dan 80oR. Jadi 100 skala Celcius sama dengan 80 skala Reamur, sehingga dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut:


Sehingga diperoleh hubungan antara derajat Celcius dan derajat Reamur sebagai berikut:



2.    Hubungan antara Celcius dan Fahrenheit
Dalam skala suhu Fahrenheit (Fahrenheit temperature scale), yang umum digunakan sehari-hari di Amerika Serikat, suhu beku air adalah 32o F dan suhu didih air 212oF, keduanya pada tekanan atmosfer standar. Ada 180 derajat diantara titik beku dan didih, dibandingkan terhadap 100 skala Celcius, sehingga 1 skala Fahrenheit mewakili hanya   , atau   , dari perubahan suhu sejauh satu derajat Celcius.

Untuk mengubah suhu dari Celcius ke Fahrenheit, harus diperhatikan bahwa suatu suhu Celcius TC adalah besar derajat Celcius di atas titik beku; besar derajat Fahrenheit di atas titik beku adalah    dari suhu Celcius. Tetapi titik beku pada skala Fahrenheit adalah 32o F, sehingga untuk memperoleh suhu Fahrenheit TF yang sebenarnya, kalikan nilai Celciaus dengan    lalu tambahkan 32o . atau dapat dituliskan:

TF  =  TC + 32o

Untuk mengubah Fahrenheit ke Celcius, turunkan persamaan tersebut untuk memperoleh TC:

TC  =  (TF - 32o)

Dengan kata lain, kurangi 32o untuk memperoleh derajat Fahrenheit diatas titik beku, lalu kalikan    untuk mendapatkan besar derajat Celcius di atas titik beku, yaitu suhu Celcius.

Kita tidak perlu mengingat persamaan (15 – 1) dan (15 – 2). Sebaliknya, dengan memahami alasan dalam penurunnya akan memungkinkan kita menurunkannya kapan saja dibutuhkan, dan memeriksanya dengan hubungan 100oC = 212oF.

3.    Hubungan antara Celcius dan Kelvin
Telah diketahui bahwa 0oC = 273 K dan 100oC = 373 K. skala Celcius dan skala Kelvin sama-sama mempunyai 100 skala, sehingga diperoleh hubungan antara derajat celcius dengan Kelvin adalah sebagai berikut:

TK = TC + 273  dan  TC = TK - 273

E.       Cara Membuat Termometer Sederhana
1.    Masukkan air ke dalam botol kaca.
2.    Masukkan pewarna makanan ke dalam botol yang telah berisi air sehingga air dalam botol menjadi berwarna merah.
3.    Masukkan sedotan plastik ke dalam botol sampai make dalam air, kemudian tutup mulut botol dengan plastsehingga tidak ada udara yang masuk.
4.    Tiup sedotan dengan perlahan sampai air naik ke dasedotan. Berhentilah meniup ketika air mencapai bagian tengah sedotan.
5.    Buatlah dua celah pada karton putih, kemudian masukkan karton tersebut ke dalam sedotan. Setelah itu, buatlah tanda permukaan air pada karton putih dengan menggunakan spidol hitam. Tanda permukaan air itu menunjukkan suhu normal (suhu ruangan).
6.    Simpan termometer di tempat yang panas. Perhatikan, air akan mengembang sehingga permukaan air akan naik. Tandailah permukaan air tersebut dengan spidol merah. Tanda ini dianggap sebagai titik tetap atas.
7.    Simpan termometer di dalam lemari es beberapa saat. Perhatikan, air akan menyusut sehingga permukaan air akan turun. Tandailah permukaan air tersebut dengan spidol biru. Tanda ini dianggap sebagai titik tetap bawah.



















BAB III
PENUTUP











A.      Simpulan

Dari pembahasan diatas, saya dapat menyimpulkan:

Thermometer adalah salah satu alat yang digunakan untuk mengukur suhu suatu benda dengan cepat dan dapat menyatakannya dengan angka.

Ada empat jenis thermometer dalah sebagai berikut:
e.    Termometer zat cair dalam gelas
Thermometer ini biasanya digunakan untuk mengukur pada daerah batas pengukurannya yang dipengaruhi oleh jenis zat termometrik yang berupa cairan dalam pipa kapiler.

f.     Termokopel
Termokopel terdiri dari dua jenis logam yang dihubungkan dan membentuk rangkaian tertutup. Besarnya aliran listrik pada kawat berubah sesuai dengan perubahan suhu. Keuntungan termokopel terletak pada kecepatan mencapai keseimbangan suhu dengan system yang akan diukur.

g.    Thermometer hambatan listrik
Dasar kerja thermometer ini adalah hambatan listrik dari logam akan bertambah apabila suhu logam tersebut naik.

h.    Thermometer gas volume tetap
Thermometer ini terdiri dari bola yang berisi gas yang dihubungakan dengan tabung manometer. Prinsip kerjanya adalah perubahan tekanan suatu gas akibat perubahan suhu apabila volumenya tetap.

Hubungan antara Celcius, Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin adalah sebagai berikut:
4.    Hubungan anatara Celcius dan Reamur



5.    Hubungan antara Celcius dan Fahrenheit

TF  =  TC + 32o

TC  =  (TF - 32o)

6.    Hubungan antara Celcius dan Kelvin

TK = TC + 273  dan  TC = TK - 273


B.       Saran

1.      Thermometer adalah alat yang cukup sulit digunakan karna perlu ketelitian dalam melihat skala yang ditunjuk dalam pengukuran, untuk itu perlu pembiasaan diri dalam menggunakannya.
2.      Praktikum adalah salah satu cara untuk membiasakan diri dalam menggunakan thermometer.

Daftar Pustaka
Sears dan Zemansky. 2002. FISIKA UNIVERSITAS. Jakarta: Erlangga
Septi Purwaningsih, dkk. 2012. DONGKRAK NILAI RAPOR FISIKA SMA. Yogyakarta: Planet Ilmu
Teguh Sugiyarto, dkk. 2008. Ilmu Pengetahuan Alam Untuk SMP/MTS Kelas VII. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional
Wasis, dkk. 2008. Ilmu Pengetahuan Alam SMP dan MTS Kelas VII. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional
Categories:

0 komentar:

Posting Komentar