Standar Kompetensi :1. Memahami prosedur ilmiah untuk mempelajari benda-benda alam dengan menggunakan peralatanKompetensi Dasar : 1.2Mendeskripsikan pengertian suhu dan pengukurannya

SUHU DAN PENGUKURANNYA

KEGIATAN I

A. Pengertian Suhu:Suatu benda dikatakan panas berarti benda tersebut bersuhu tinggi sebaliknya benda

dikatakan dingin berarti benda tersebut bersuhu rendah. Jadi Suhu adalah Ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda, suhu termasuk besaran pokok dalam fisika. Salah satu bentuk energi yang dapat menaikan suhu benda adalah kalor.

Konsep suhu berasal dari perasaan kita tentang kepanasan (kegerahan) dan kedinginan, karena itu secara alamiah kita menyatakan suatu benda itu panas atau dingin dengan menyentuhnya dengan tangan. Tetapi tepatkah jika tangan digunakan sebagai alat pengukur suhu? Untuk menyelidikinya, lakukan kegiatan berikut!

I. Tujuan: Mengukur suhu suatu benda dengan indra peraba.

II. Alat dan bahan: - 3 buah baskom (tandai dengan huruf A, B, dan C)- Air panas- Air sumur (air ledeng)- Air es (air dicampur es)

III.Langkah Kerja:1. Isi baskom A dengan air panas, baskom B dengan air sumur dan baskom C dengan air es.2. Celupkan tangan kananmu ke dalam baskom A dan tangan kirimu ke dalam baskom C selama

30 detik dan rasakan derajat suhu air di dalam kedua baskom.3. Secara bersama celupkan kedua tanganmu ke dalam baskom B.

IV. Analisis:Berdasarkan hasil pecobaan dan pengamatan di atas: 1. Apakah ke dua tanganmu masih merasakan derajat suhu yang sama seperti pada langkah

kerja 2?2. Apakah yang kamu rasakan pada tangan kanan dan tangan kiri?3. Mengapa tanganmu tidak dapat di gunakan sebagai alat pengukur suhu?

V. Kesimpulan:..................................tidak dapat digunakan sebagai alat pengukur ........................... dengan tepat.

Dengan kata lain, masih diperlukan suatu ............................ Yang dapat digunakan untuk

mengukur ................................... dan menyatakannya dengan ...................................

B. TermometerTermometer adalah Alat yang digunakan untuk mengukur suhu suatu benda. Ukuran suhu

itu dinyatakan dengan derajat Celcius (0C), derajat Farenheit (0F), derajat Reamur (0R) dan Kelvin

(0K). Satuan suhu dalam S1 adalah Kelvin (0K)

Termometer dibuat berdasarkan sifat termometrik zat. Sifat termometrik zat adalah sifat-

sifat benda yang dapat berubah akibat terjadinya perubahan suhu pada benda tersebut. Salah satu

sifat termometrik zat cair adalah perubahan volume, yaitu memuai jika dipanaskan dan menyusut

jika didinginkan.

Bagian-bagian termometer:

1. Tabung kaca berupa udara (Volume)

2. Isi (raksa atau alkohol)

3. Skala suhu

4. Reservoir (tandon)

Kegunaan raksa (Hg) dibanding zat-zat lain sebagai pengisi pipa kapiler pada termometer antara

lain:

1. Mudah dilihat karena mengkilat.

2. Cepat menyerap kalor dari benda yang sedang diukur suhunya, sehingga suhu raksa cepat

sama seperti suhu benda tersebut.

3. Tidak membasahi dinding pipa kapiler.

4. Dapat mengukur suhu yang rendah maupun suhu yang tinggi karena raksa membeku -390C

dan mendidih pada suhu 3570C.

5. Pemuainya teratur ketika terjadi perubahan suhu.

Keunggulan alkohol sebagai pengisi termometer:

1. Lebih murah dibandingkan dengan raksa.

2. Teliti karena untuk kenaikan suhu yang kecil, alkohol mengalami perubahan volume yang

lebih besar.

3. Dapat mengukur suhu yang rendah karena titik bekunya rendah, yaitu: -1120C.

Air tidak digunakan untuk mengisi pipa termometer karena hal-hal berikut:

1. Air membasahi dinding kaca sehingga meninggalkan titik-titik air pada kaca, dan ini akan

mempersulit membaca ketinggian air dalam tabung.

2. Air tidak berwarna sehingga sulit dibaca batas ketinggiannya.

3. Jangankan suhu air terbatas (00C – 1000C)

4. Perubahan volume air sangat kecil ketika suhunya dinaikkan.

5. Hasil bacaan yang didapat kurang teliti karena air termasuk penghantar panas yang sangat

jelek. Agar semua bagian air mencapai suhu yang sama, diperlukan waktu yang lama.

Berdasarkan manfaatnya dalam kehidupan sehari-hari terdapat beberapa jenis termometer antara

lain:

1. Termometer klinis atau termometer badan

Termometer klinis adalah termometer raksa yang digunakan untuk

mengukur suhu tubuh manusia. Skalanya dibuat antara 350C –

420C, karena suhu terendah manusia tidak pernah kurang dari

350C dan suhu tertinggi tidak pernah lebih dari 420C. Pada

termometer ini, pipa kapiler dibuat sangat kecil agar perubahan

suhu yang tidak begitu besar dapat terlihat dengan jelas dan cepat

diserap oleh raksa.

Kaca pembungkus raksa dibuat sangat tipis supaya cepat panas

diserap raksa.

2. Termometer Dinding

Umumnya termometer dinding dipasang tegak di dinding sebuah

ruangan dan di gunakan untuk mengukur suhu ruang skala

termometer ini mencakup suhu di atas dan di bawah suhu yang

dapat terjadi dalam ruang.

3. Termometer Maksimum dan Minimum

Digunakan untuk mengetahui suhu tertinggi dan suhu

terendah udara dalam satu hari. Termometer ini dibuat

oleh Six dan Bellani yang berisi raksa dan alkohol

dilengkapi petunjuk baja sebagai penunjuk skala,

setelah membaca skala dilakukan, diperlukan magnet

kecil untuk membawa penunjuk baja kembali

bersentuhan dengan permukaan raksa. Biasanya,

termometer ini digunakan oleh pengamat cuaca.

4. Termometer Laboratorium

Di gunakan untuk mengukur suhu dalam percobaan,

penelitian, atau mengukur ilmiah lainnya terdapat jenis termometer laboratorium yang

sengaja tidak diberi skala, sehingga dapat digunakan untuk praktek penerapan skala.

Termometer-termometer lainnya:

1. Termometer gas

2. Termometer platina

3. Termometer termistor

KEGIATAN II

4. Termometer termokapel

5. Termometer bimetal

6. Termometer pyrometer

I. Tujuan: Mengukur suhu badan

II. Alat dan bahan:

- Termometer suhu badan/klinis - ruang kelas

- Termometer dinding - 1 gelas air panas

- Termometer laboratorium - 1 gelas air hangat

- Badan kita - 1 gelas air sumur/air dingin

- Frizer dilemari es (di sekolah)

III.Langkah kerja:

1. Ambil termometer klinis dan masukkan di mulut lalu tutup rapat-rapat, setelah beberapa saat,

baca skala termometer, kibas-kibaskan termometer yang sudah dipakai. Lalu jepitlah di ketiak

beberapa saat. Baca skala dan catat hasilnya.

2. Ambil termometer dinding, letakan di dalam ruang kelas beberapa saat, baca skala

termometer, kemudian letakkan termometer tersebut pada frezer beberapa saat. Baca skala

dan catat hasilnya.

3. Siapkan satu gelas air sumur, satu gelas air hangat, satu gelas air panas. Ambil termometer

laboratorium dan masukan termometer ke dalam air tersebut secara bergantian, masukkan

hasil pengukuran ke dalam tabel.

IV. Data Pengamatan:No Benda yang diukur suhunya Hasil pengukuran (0C)

1

2

3

4

5

6

7

Rongga mulut (badan)

Ketiak (badan)

Ruang kelas

Frizer di lemari es

1 gelas air panas

1 gelas air hangat

1 gelas air sumur

.......................................................

.......................................................

.......................................................

.......................................................

.......................................................

.......................................................

.......................................................

V. Analisis:

Berdasarkan hasil percobaan dan pengamatan di atas,

1. Berapakah suhu badan orang yang sehat? .................................................................................

2. Berapa kira-kira suhu badan dari orang yang sedang demam? .................................................

3. Berapakah suhu ruang kelasmu dan suhu frezer di lemari es? ..................................................

4. Dari ketiga air yang kamu ukur suhunya air manakah yang suhunya paling tinggi?.................

....................................................................................................................................................

5. Air manakah yang suhunya paling rendah? ...............................................................................

VI. Kesimpulan:

Termometer adalah ..........................................................................................................................

Termometer ................... digunakan untuk mengukur suhu tubuh manusia, skalanya adalah .......... 0C - ........... 0C

Menetapkan skala suatu Termometer

Skala pada sebuah termometer dibuat

dengan menentukan terlebih dahulu dua titik/batas

yaitu titik tetap atas dan titik tetap bawah.

Sebagai titik tetap atas skala termometer

digunakan suhu air murni ketika mendidih pada

saat tekanan udara 1 atmosfir sebagai titik tetap

bawah skala termometer digunakan suhu es murni

ketika melebur/mencair pada saat tekanan udara 1

atmosfir.

KEGIATAN III

Pada skala selsius titik tetap atas adalah 1000C dan titik tetap bawah adalah 00C. Sehingga

jarak antara 2 titik dibagi atas 100 bagian, jadi tiap bagian sama dengan 10C.

Agar lebih memahami lakukan kegiatan berikut!

I. Tujuan: Membuat skala sebuah termometer

II. Alat dan bahan:

- Termometer tak berskala

- Es batu

- Bejana kaca

- 2 karet gelang

- Kain/lap

- Penggaris

- Air aqua

- Gelas kimia pirex

- Pembakar spirtus

- Kaki tiga

- Kawat kasa

- Termometer laboratorium

III. Langkah Kerja:

1. Ambil 2 karet gelang dan lilitkan pada

bagian tengah termometer

2. Masukan termometer ke dalam bejana

berisi es yang tidak turun lagi. Geserlah

karet ke bawah pada permukaan itu sebagai

titik tetap bawah termometer dan nyatakan

sebagai 00C. Keluarkan termometer dari

bejana.

3. Panaskan air aqua dalam gelas kimia

hingga mendidih.

4. Masukan termometer tadi ke dalam air

mendidih untuk beberapa saat sehingga

permukaan raksa tidak naik lagi. Geserlah karet ke atas pada permukaan itu (seperti gambar)

sebagai titik tetap bawah termometer dan nyatakan sebagai 1000C. Keluarkan termometer dari

gelas kimia.

5. Keringkan termometer, letakan di atas kertas millimeter. Dengan bantuan penggaris, letakan

titik tetap atas dan titik tetap bawah pada kertas millimeter dan bagi jaraknya menjadi 10

bagian yang sama. Jadi urutan dari bawah: 00C, 100C dan seterusnya, sampai 1000C. Tandai

termometer dengan menggunakan skala itu.

IV. Analisis:

Berdasarkan hasil percobaan dan pengamatan di atas,

1. Gunakan termometer yang sekarang sudah bersekala untuk mengukur suhu air hangat.

Bandingkan dengan termometer buatan pabrik. Bagaimana hasilnya? .....................................

2. Jelaskan mengapa termometer hasil kalibrasimu tidak seteliti seperti termometer buatan

pabrik?

V. Kesimpulan:

..........................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................

Membandingkan skala Termometer Celsius dengan skala Termometer yang lain

Terdapat 4 skala termometer, yaitu:

a. Skala Celcius: Titik tetap atas : 1000C

Titik tetap bawah : 00C

Jumlah skala : 100

b. Skala Farenheit: Titik tetap atas : 2120F

Titik tetap bawah : 320F

Jumlah skala : 180

c. Skala Reamur: Titik tetap atas : 800R

Titik tetap bawah : 00R

Jumlah skala : 80

d. Skala Kelvin: Titik tetap atas : 2730K

Titik tetap bawah : 3730K

Jumlah skala : 100

Apabila keempat skala diperbandingkan maka: C : F : R : K = 100 : 180 : 80 : 100

Jadi : C : F : R = 5 : 9 : 4

LATIHAN 2

Berdasarkan perbandingkan skala tersebut, diperoleh kesetaraan skala suhu sebagai berikut:

1. Kesetaraan Skala Celcius dan Skla Farenheit

C =

59 (F – 32) 0C atau F = (

95 . C + 32) 0F

2. Kesetaraan Skala Celcius dan Skala Reamur

C = (

54 . R) 0C atau R = (

45 . C) 0R

3. Kesetaraan Skala Celcius dan Skala Kalvin

K = (C + 273) 0K atau C = (K – 273) 0C

Contoh:

Suhu suatu benda diukur dengan termometer Celcius menunjukan skala 500C

Berapakah suatu benda itu jika diukur dengan: a. F b. R c. K?

Diketahuai : C = 500C

Ditanyakan : a. F b. R c. K

Jawab :

a. Persamaan yang digunakan:

F = (

95 . C + 32)0F

C = (

95 . 50 + 32)0F

C = (90 + 32)0F

C = 1220F

b. Persamaan yang digunakan:

R = (

45 . C)0R

R = (

45 . 50)0R

R = 400R

c. Persamaan yang digunakan:

K = (C + 273)0K

K = (50 + 273)0K

K = 3230K

Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan singkat dan jelas!

1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan suhu suatu benda!

Jawab: ..............................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................

2. Mengapa indra peraba manusia tidak dapat di pergunakan untuk mengukur suhu dengan tepat?

Jawab: ..............................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................

3. Termometer bekerja dengan dasar apa?

Jawab: ..............................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................

4. Sebutkan 3 kelebihan alkohol dibanding dengan zat cair lain sebagai pengisi termometer?

Jawab: ..............................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................

5. Mengapa air tidak digunakan sebagai zat thermometrik? Jelaskan!

Jawab: ..............................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................

6. Sebutkan macam-macam termometer berdasarkan skalanya!

Jawab: ..............................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................

7. Apa yang dipakai untuk menentukan titik tetap atas dan titik tetap bawah sebuah termometer?

Jawab: ..............................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................

8. Tuliskan kesetaraan skala suhu antara:

a. Skala Celcius dengan Skala Farenheit

b. Skala Celcius dengan Skala Kalvin

Jawab: ..............................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................

9. Mengapa setiap kenaikkan suhu 10C sama dengan 10K, tapi berbeda dengan kenaikan suhu 10F?

Jawab: ..............................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................

10.Suhu suatu benda jika diukur dengan termometer Farenheit adalah 1040F. Berapakah suhu suatu

benda tersebut jika diukur dengan termometer skala?

a. Celcius b. Kalvin c. Reamur

Jawab: ..............................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................