Alat Pengukur Panas (Suhu)

Panas merupakan salah satu bentuk energi. Suatu benda yang lebih panas mempunyai energi lebih banyak daripada benda yang lebih dingin. Misalnya, air panas dapat dikatakan mempunyai energi yang lebih banyak daripada air dingin.

Adapun ukuran atau tingkat panas suatu benda disebut suhu. Dengan demikian, pengertian suhu sangat erat hubungannya dengan panas. Sebab setiap benda yang dapat dirasakan panas atau dinginnya dapat diukur suhunya.

Suatu besaran fisika dapat dinyatakan dengan angka dan satuan. Untuk menyatakannya dengan angka tersebut, seseorang memerlukan alat ukur yang objektif dan universal. Artinya, alat itu tidak dipengaruhi keadaan pengukur, mudah digunakan, dapat digunakan semua orang, dan dapat digunakan di semua tempat.

Oleh karena itulah, kita tidak dapat mengukur suhu benda menggunakan indra peraba. Apa yang terjadi jika segelas air diukur oleh dua orang yang berbeda; satu orang peka terhadap panas sedangkan yang lain tidak peka terhadap panas?

Dapatkah keduanya menyatakan ukuran panas air yang sama? Berdasarkan uraian di atas, kamu mengetahui bahwa indra peraba tidak dapat digunakan untuk mengukur suhu. Untuk itulah diperlukan alat pengukur suhu yang disebut termometer.

Termometer merupakan suatu alat yang sangat peka terhadap panas. Prinsip kerjanya berdasarkan pemuaian zat cair. Jika sebuah termometer terkena panas (biasanya pada tandon zat cair) suatu benda, maka zat cair pengisinya akan memuai hingga ke skala tertentu.

Angka skala yang ditunjukkan termometer itu adalah suhu benda yang diukur. Kemampuan termometer sangat terbatas, artinya tidak dapat digunakan untuk mengukur sembarang suhu. Adapun zat cair yang biasa digunakan sebagai pengisi termometer adalah raksa atau alkohol.

Sebagaimana telah diketahui sebelumnya pada macam-macam besaran, bahwa satuan suhu menurut SI adalah kelvin.

Adapun dalam kehidupan sehari-hari satuan suhu yang sering kita temukan adalah derajat Celsius (^oC) dan derajat Fahrenheit (^oF). Selain itu, juga ada satuan dalam derajat Reamur (^oR).

Untuk mengetahui kesetaraan keempat termometer yang perlu kita perhatikan adalah titik tetap bawah dan titik tetap atas masing-masing termometer.

Berikut ini ditampilkan titik tetap bawah dan titik tetap atas keempat termometer.

1. Titik Tetap Bawah

Termometer Celsius (0^o) menggunakan titik beku air atau titik lebur es batu.

Termometer Reamur (0^o) menggunakan titik beku air atau titik lebur es batu.

Termometer Fahrenheit (32^o) menggunakan campuran es dengan garam.

Untuk Kelvin (273o) menggunakan suhu pada saat semua gas mencair.

2. Titik Tetap Atas

Termometer Celsius (100^o) menggunakan titik didih air pada tekanan udara 76 cmHg.

Termometer Reamur (80^o)menggunakan titik didih air pada tekanan udara 76 cmHg.

Termometer Fahrenheit (212^o) menggunakan titik didih air pada tekanan udara 76 cmHg.

Sedangkan untuk Kelvin (373o) menggunakan titik didih air pada tekanan 76 cmHg.

Untuk lebih jelasnya tentang titik bawah dan titik atas, silahkan perhatikan diagram di bawah ini!

Gambar: Diagram titik tetap atas dan titik tetap bawah

Berdasarkan diagram tersebut dapat diketahui bahwa
– termometer Celsius = 100 – 0 = 100 skala;
– termometer Reamur = 80 – 0 = 80 skala;
– termometer Fahrenheit = 212 – 32 = 180 skala;
– termometer Kelvin = 373 – 273 = 100 skala.

Keempat skala tersebut dapat dinyatakan dalam bentuk perbandingan berikut.

C : R : (F – 32) : (K – 273) = 5 : 4 : 9 : 5

Dengan berdasarkan perbandingan skala itu, kamu dapat menentukan kesetaraan (konversi) masing-masing suhu termometer.

Misalnya:

Konversi suhu Celsius ke Reamur

C : R = 5 : 4 ==> R = 4/5 x C

Konversi suhu Fahrenheit ke Celsius

C : (F – 32) = 5 : 9 ==> C = 5/9 x (F – 32)

Konversi suhu Fahrenheit ke Celsius

C : (K – 273) = 5 : 5 ==> C = (K – 273)