SUHU DAN KALOR

SUHU

sumber: https://tinyurl.com/vd7kko3

Suhu adalah derajat panas atau dinginnya suatu benda. Suhu dapat diukur dengan menggunakan alat yang disebut termometer.
Sifat yang diukur untuk menyatakan suhu disebut sifat termometrik. Satuan suhu adalah derajat. Zat cair yang biasa digunakan untuk mengisi termometer adalah air raksa karena raksa memiliki beberapa kebaikan seperti:

segera dapat mengambil panas benda yang akan diukur sehingga suhu air raksa segera dapat sama dengan suhu benda yang diukur

dapat dipakai untuk mengukur suhu yang rendah sampai yang tinggi sebab air raksa memiliki titik beku pada 39oC dan titik didihnya pada suhu 357oC

tidak membasahi dinding tabung sehingga pengukurannya menjadi lebih teliti

pemuaian air raksa teratur, artinya linier terhadap kenaikan suhu kecuali pada suhu yang sangat tinggi

mudah dilihat karena air raksa mengkilap

Alkohol dapat juga digunakan untuk mengisi tabung termometer karena alkohol dapat mengukur suhu yang lebih rendah lagi tetapi tidak dapat mengukur suhu yang tinggi sebab titik bekunya -144oC dan titik didihnya 78oC. Jadi termometer alkohol sangat baik untuk mengukur suhu-suhu yang rendah tetapi tidak dapat mengukur suhu-suhu yang tinggi.

Air tidak digunakan untuk mengisi termometer karena jangkauan suhu air terbatas (0oC–100oC), tidak berwarna sehingga sulit dilihat, membasahi dinding tempatnya dan memerlukan waktu lama sehingga mengurangi ketelitian pembacaan skala.

Untuk menyatakan suhu dengan bilangan diperlukan patokan suhu yang tetap yang dapat dibuat kembali dengan mudah dan teliti. Patokan suhu yang digunakan disebut titik tetap.

Dari skala suhu yang ada sekarang telah ditetapkan:

a. Termometer skala Celsius

Memiliki titik didih air 100°C dan titik bekunya 0°C. Rentang temperaturnya berada pada temperatur 0°C – 100°C dan dibagi dalam 100 skala.

b. Temometer skala Reamur

Memiliki titik didih air 80°R dan titik bekunya 0°R. Rentang temperaturnya berada pada temperatur 0°R – 80°R dan dibagi dalam 80 skala.

c. Termometer skala Fahrenheit

Memiliki titik didih air 212°F dan titik bekunya 32°F. Rentang temperaturnya berada pada temperatur 32°F – 212°F dan dibagi dalam 180 skala.

d. Termometer skala Kelvin

Memiliki titik didih air 373,15 K dan titik bekunya 273,15 K. Rentang temperaturnya berada pada temperatur 273,15 K – 373,15 K dan dibagi dalam 100 skala.

Jadi, jika diperhatikan pembagian skala tersebut, satu skala dalam derajat Celsius sama dengan satu skala dalam derajat Kelvin, sementara satu skala Celsius kurang dari satu skala Reamur dan satu skala Celsius lebih dari satu skala Fahrenheit. Secara matematis perbandingan keempat skala tersebut,yaitu sebagai berikut.

Termometer

Sumber: https://tinyurl.com/qwazjzr

Termometer adalah alat yang dipakai untuk mengukur suhu dengan tepat dan menyatakannya dengan angka (lihat gambar di atas). Secara umm termometer terbuat dari pipa kaca yang diisi dengan zat cair. Prinsip dasar mengapa digunakannya zat cair sebagai pengisi termometer adalah karena zat cair mengalami perubahan volume seandainya suhu berubah. Beberapa jenis termometer dalam kehidupan sehari-hari antara lain:

– Termometer klinis, digunakan untuk mengukur suhu badan manusia. Angka-angka pada termometer klinis didesain dari 35oC sampai dengan 42oC (lihat gambar di bawah)

sumber: https://tinyurl.com/stybyjt

– Termometer dinding, umumnya dipasang tegak di dinding dan digunakan untuk mengukur suhu ruangan. Skala termometer dinding didesain dari -50oC sampai dengan 50oC (lihat gambar di bawah)

sumber: https://tinyurl.com/wag8z5t

– Termometer Maksimum dan Minimum Six – Bellani, digunakan untuk mengukur suhu maksimum dan minimum di dalam rumah kaca yang dipakai untuk menanam tanaman sebagai bahan penelitian (lihat gambar di bawah)

sumber: https://tinyurl.com/uye6tmg

Kalorimeter

Sumber: https://bit.ly/2XBDz7A

Dengan menerapkan hukum kekekalan energi dapat dilakukan pengukuran-pengukuran kalor atau kalorimetri. Kalorimeter adalah suatu alat yang dapat digunakan untuk menentukan besarnya kalor jenis dari suatu zat. Kalorimeter bekarja berdasarkan asas Black, yaitu besarnya kalor yang dilepaskan oleh sebuah benda yang suhunya lebih tinggi akan sama dengan kalor yang diterima oleh benda yang bersuhu lebih rendah.

Kalorimeter dibuat dari bejana yang sudah diketahui kalor jenisnya (ck) misalnya tembaga atau aluminium. Bejana ini dimasukkan ke dalam bejana yang lebih besar kemudian ditutup dengan kayu. Pada tutup ini dilengkapi dengan dua buah lubang, yang satu untuk termometer dan yang satunya untuk pengaduk. Supaya tidak ada panas yang hilang, di antara bejana yang kecil dan yang besar diletakkan gabus. Langkah-langkah penggunaan kalorimeter yaitu:

– Kalorimeter dan pengaduknya ditimbang (mk)

– Kalorimeter diisi air lalu ditimbang lagi. Hasilnya dikurangi dengan mk, maka diperoleh massa air (ma).

– Suhu kalorimeter berikut air dan pengaduknya diukur dengan termometer (ta = tk)

– Bahan yang akan diukur kalor jenisnya ditimbang (mx)

– Bahan dipanaskan kemudian diukur suhunya (tx)

– Bahan yang sudah dipanaskan dimasukkan ke dalam kalorimeter dan diaduk perlahan kemudian diukur suhu campurannya (tcp)

Dalam hal ini, yang melepaskan kalor adalah bahan yang akan dicari kalor jenisnya dan benda yang menerima kalor adalah air dan kalorimeter. Menurut hukum kekekalan energi:

Dengan memasukkan harga-harga dari hasil pengukuran di atas maka kalor jenis bahan (cx) dapat dihitung.