Suhu dan Pemuaian

Suhu dan Pemuaian

By: Prety Rosyidin

Pengertian

Suhu adalah besaran pokok yang menyatakan ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda.

Termometer

Termometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu dengan tepat dan menyatakannya dengan suatu angka. Secara umum termometer dibuat dari pipa kaca yang diisi zat cair.

Agar bisa digunakan untuk mengukur suhu, termometer harus memiliki sifat fisik yang berubah terhadap suhu.

Sifat-sifat fisik yang bisa digunakan untuk membuat termometer adalah:

  • Pemuaian suatu kolom cairan dalam suatu pipa kapiler
  • Hambatan listrik pada seutas kawat platina
  • Beda potensial pada suatu termokopel
  • Pemuaian suatu keeping bimetal
  • Tekanan gas pada volume tetap
  • Radiasi yang dipancarkan benda.

Beberapa sifat mutlak dibutuhkan oleh sebuah termometer adalah :

  • Skalanya mudah dibaca
  • Aman untuk digunakan
  • Kepekaan pengukuran
  • Lebar jangkauan suhu yang mampu diukur

Zat Cair Pengisi Termometer

Zat cair yang banyak digunakan untuk mengisi tabung termometer adalah raksa dan alcohol

raksa Kelebihan kekurangan
a. raksa mudah dapat dilihat karena mengkilat a. mahal
b. volume raksa berubah secara teratur ketika terjadi perubahan suhu b. raksa tidak dapat digunakan untuk mengukur suhu yang sangat rendah (misalnya suhu kutub)
c. raksa tidak membasahi kaca ketika memuai atau menyusut c. raksa termasuk zat berbahaya (‘air keras’) sehingga termometer raksa berbahaya apabila tabung pecah
d. jangkauan suhu raksa cukup lebar dan sesuai untuk pekerjaan laboratorium (-40°C – 350°C)
e. raksa dapat terpanasi secara merata sehingga menunjukkan suhu yang cepat dan tepat
alkohol a. alkohol lebih murah jika dibandingkan dengan raksa a. alkohol memiliki titik didih rendah, yaitu 78°C
b. alkohol teliti, karena untuk kenaikan suhu yang kecil, alcohol mengalami perubahan volume yang lebih besar b. alkohol tidak berwarna, sehingga harus diberi warna terlebih dahulu agar mudah terlihat
c. alkohol dapat mengukur suhu yang sangat dingin karena titik beku alkohol sangat rendah, yaitu -112°C c. alkohol membasahi dinding kaca

Kalibrasi termometer

Kalibrasi sebuah termometer adalah menetapkan skala pada termometer.

Empat langkah untuk menetapka skala sebuah termometer (kalibrasi termometer)

  1. menentukan titik tetap bawah,
  2. menentukan titik tetap atas,
  3. membagi jarak antara kedua titik tetap menjadi beberapa bagian yang sama,
  4. memperluas skala dibawah titik tetap bawah dan di atas titik tetap atas.

Jenis-jenis Termometer

Termometer klinis

termometer ini digunakan untuk mengukur suhu tubuh manusia. Cairan yang digunakan untuk mengisi pipa adalah raksa. Skala pada termometer dari 25 0C s/d 42 0C.

Termometer dinding

termometer ini umumnya dipasang tegak di dinding sebuah ruang dan digunakan untuk mengukur suhu ruang. Skala pada termometer dari -50 0C  s/d 50 0C.

termometer maksimum dan minimum Six

termometer ini digunakan untuk mengukur suhu maksimum dan minimum dalam sebuah rumah kaca, yaitu rumah yang digunakan untuk menanam tanaman sebagai bahan penelitian.

Pemuaian Zat Padat

  1. Muai panjang

alat Musschenbroek digunakan untuk menunjukkan  bahwa muai panjang berbagai zat padat berbeda.
Muai panjang zat padat bergantung pada tiga factor, yaitu:

  • Panjang awal sebelum dipanaskan,
  •  Kenaikan suhu, dan
  • Jenis bahan.

Koefisien muai panjang berbagai jenis zat padat

Jenis zat Koefisien muai panjang (/K)
Alumunium

0,000024

Perunggu

0,000019

Baja

0,000011

Tembaga

0,0000017

Kaca

0,000009

Pyrex

0,000003

Berlian

0,000001

Grafit

0,000008

Pemuaian Zat Cair….dst (Tunggu postingan selanjutnya) ^_^

*Pengukuran dan Satuan*

PENGUKURAN DAN SATUAN

By: Prety Rosyidin

A. PENGUKURAN

  • Pengukuran adalah kegiatan membandingkan besaran yang diukur dengan alat ukur yang digunakan sebagai satuan.
  • Mengukur: membandingkan suatu besaran dengan besaran lain yang telah ditetapkan sebagai satuannya.

 B. Besaran Pokok dan Besaran Turunan

1.  Besaran dan Satuan

  • Besaran adalah sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka/nilai dan dapat dan mempunyai satuan.
  • Contoh: panjang, massa, waktu,kecepatan, luas, suhu,dan sebagainya.
  • Satuan adalah ukuran besaran atau besaran pembanding yang digunakan dalam pengukuran.
  • Contoh: Roni mengendarai mobilnya dengan kecepatan 100 km/jam. Yang dimaksud dengan besaran adalah kecepatan, sedangkan adalah km/jam.
  • Satuan dibedakan menjadi dua, yaitu:
  1. Sistem Inggris yang dikenal dengan FPS (Foot, Pound, Second)
  2. Sistem metrik besar atau MKS (Meter,Kilogram,Sekon) dan system metrik kecil atau CGS (Centimeter, Gram, Sekon)
  • Sistem satuan dalam besaran fisika bersifat standar atau baku, yaitu bersifat tetap, berlaku universal, mudah digunakan setiap saat dengan tepat, dan gampang ditiru.
  • Satuan baku; satuan yang sudah diakui secara internasional sehingga dapat digunakan di negara manapun. Contoh: meter, kilogram dan liter.
  • Satuan tidak baku; satuan yang tidak diakui secara internasional, sehingga hanya digunakan di negara tertentu saja. Contohnya: hasta, depa, jengkal, dan, gayung.

•    Di dalam fisika dikenal dua besaran, yaitu besaran pokok dan besaran turunan.

a.   Besaran Pokok

Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah ditetapkan lebih dahulu. Dalam fisika ada 7 besaran pokok, seperti terlihat pada tabel di bawah ini:

No

Besaran Pokok

Satuan SI/MKS

Singkatan

Satuan CGS

Singkatan

1

Panjang Meter m centimeter cm

2

Massa Kilogram kg gram g

3

Waktu Sekon s detik s

4

Kuat arus Ampere A stat ampere statA

5

Suhu Kelvin K Kelvin K

6

Intensitas cahaya Candela Cd Candela Cd

7

Jumlah zat Kilo mol kmol mol mol

b.   Besaran Turunan

Besaran turunan  adalah besaran yang satuanya dibentuk atau diturunkan dari beberapa besaran pokok. Berikut beberapa contoh besaran turunan.

No

Besaran Turunan

Satuan

MKS

CGS

1

Luas m2 cm2

2

Volume m3 cm3

3

Kecepatan m/s cm/s

4

Percepatan m/s2 cm/s3

5

Gaya Newton (N) dyne

6

Energi Joule (J) erg

Berdasarkan  nilai dan arahnya besaran ada dua, yaitu besaran vektor dan besaran skalar.

  • Besaran vektor; yaitu besaran yang mempunyai nilai dan arah. Contohnya: gaya, kecepatan , dan percepatan.
  • Besaran skalar; yaitu besaran yang hanya mempuyai nilai dan tidak mempunyai arah. Contohnya: panjang, waktu, massa dan energi.

2.  Sistem Satuan

Dalam sistem satuan dikenal  singkatan, awalan, dan pangkat bilangan sepuluh seperti:

Pangkat Bilangan Sepuluh

Awalan

Singkatan

10-12

piko

p

10-9

nano

n

10-6

mikro

m

10-3

mili

m

10-2

centi

c

103

kilo

k

106

Mega

M

109

Giga

G

1012

Tera

T

C.   Standar dan Alat Ukur Besaran

1.  Pengukuran Panjang

  1. Panjang adalah besaran fisika yang mengukur jarak antara dua titik. Satun SI adalah meter (m).
  2. Satu meter didefnisikan jarak 1.650.763,63 kali panjang gelombang cahaya merah jingga yang dihasilkan gas Krypton-86 di dalam ruang hampa pada suatu peristiwa lucutan listrik.
  3. Definisi satu meter yang baru, yaitu jarak yang ditemph cahaya dalam ruang hampa selama selang waktu sekon.
  4. Alat ukur besaran panjang di antaranya:
  • Mistar/penggaris, memiliki ketelitian 1 mm atau 0,1 cm.
  • stikmeter (meter gulung), memiliki ketelitian 0,1 cm.
  • Jangka sorong, memiliki ketelitian 0,1 mm.
  • Mikrometer sekrup, memiliki ketelitian  0,01 mm.

Jangka sorong

mikrometer sekrup

2. Pengukuran Massa

  1. Massa suatu benda adalah jumlah materi yang dikandung dalam suatu benda. Satuan massa dalam SI adalah kilogram (kg).
  2. Satu kilogram didefinisikan massa sebuah silinder platina–iridium yang di Sevres dekat kota Paris.
  3. Beberapa jenis neraca yang sering digunakan untuk mengukur massa adalah:
  • Neraca pasar, biasa disebut timbangan
  • Neraca dua lengan yang sama
  • Neraca tiga lengan
  • Neraca kimia, biasa digunakan untuk   mengukur massa yang kecil (dalam gram).
  • Neraca elektronik/digital, hasil pengukuran langsung terbaca di layar.

3.  Pengukuran Waktu

  1. Satuan standar untuk waktu adalah sekon (s) atau detik.
  2. Satu sekon didefinisikan waktu yang diperlukan oleh atom sesium–133 untuk melakukan getaran sebanyak 9.192.631.770 kali.
  3. Beberapa alat ukur besaran waktu:
  • Jam matahari, jam air, jam pasir, digunakan di zaman  dulu.
  • Arloji, alat ukur waktu yang umum digunakan orang dalam keseharian.
  • Stopwatch, untuk mengukur selang waktu yang singkat. Misalnya selang waktu pelari.

4.   Pengukuran Volume

  1. Untuk mengukur benda yang bentuknya teratur dapat menggunakan rumus volume, misalnya berbentuk balok, maka volumenya panjang x lebar x tinggi.
  2. Untuk mengukur benda yang tidak teratur menggunakan gelas ukur yang diisi air atau gelas berpancuran.
  3. Mengukur volume benda cair menggunakan gelas ukur. Untuk zat cair yang membasahi dinding (meniskus cekung), maka volume dibaca pada dasar meniscus. Sedangkan untuk zat cair yang tidak membasahi dinding (meniskus cembung), seperti raksa,maka volume dibaca pada puncak meniskus.