15+ Macam Termometer, Gambar, Fungsi, Kelebihan dan Kekurangannya (Materi SMP)

Daftar Materi IPA Terpadu

• 1. Besaran Fisika dan Satuannya
• 2. Pengukuran dan Alat Ukur Besaran Fisika
• 3. Asam, Basa, Garam
• 4. Suhu, Termometer dan Konversi Skala
• 5. Unsur, Senyawa dan Campuran
• 6. Zat dan Perubahan Wujudnya

Advertisement

Baca Juga:

Panasnya udara, dinginnya es, dan hangatnya air menunjukkan derajat suhu suatu benda. Suatu benda disebut panas berarti benda itu bersuhu tinggi, sebaliknya benda yang dingin berarti bersuhu rendah, dan benda yang hangat berarti bersuhu sedang. Dengan demikian, suhu dapat diartikan sebagai ukuran tingkat atau derajat panas atau dinginnya suatu benda.

Tangan kita tidak dapat dijadikan sebagai alat untuk mengukur besarnya derajat suhu suatu benda. Meskipun salah satu indra peraba kita dapat merasakan dan membedakan panas atau dinginnya keadaan suatu benda, Namuni indra tersebut tidak ada kaitannya dengan besarnya angka derajat suhu. Indra hanya dapat merasakan panas, hangat, dan dingin. Oleh karena itu, untuk mengukur derajat suhu suatu benda digunakanlah alat yang disebut termometer.

Termometer adalah alat untuk mengukur suhu dengan tepat dan menyatakannya dengan suatu bilangan atau angka. Kata termometer berasal dari bahasa Yunani, yaitu thermos yang berarti panas dan meter yang berarti mengukur. Bagian-bagian termometer terdiri atas:

■ Pipa kaca (pipa kapiler)

■ Zat cair pengisi termometer

■ Tandon (reservoir)

■ Skala

■ Tabung gelas

Pada kehidupan sehari-hari, kalian tentu pernah menggunakan atau cuman sekedar melihat termometer bukan? Skala termometer apakah yang kalian gunakan? Termometer yang digunakan di masyarakat banyak sekali jenisnya. Secara garis besar, macam-macam termometer dibedakan menjadi beberapa jenis berdasarkan empat hal berikut.

1. Skala

2. Bahan yang digunakan

3. Zat cair pengisi pipa kapiler

4. Fungsi dan kegunaannya

Nah, pada kesempatan kali ini kita akan membahas macam-macam termometer berdasarkan 4 kategori di atas lengkap dengan gambarnya. Silahkan kalian simak baik-baik penjelasan berikut ini. Selamat membaca dan belajar ria.

Jenis Termometer Berdasarkan Skala

Untuk dapat menunjukkan suhu suatu benda, termometer diberi skala. Dalam menetapkan skala termometer perlu ditentukan terlebih dahulu titik tetap bawah dan titik tetap atasnya. Penentuannya adalah sebagai berikut.

■ Titik tetap atas ditentukan oleh air yang sedang mendidih pada takanan 1 atm (76 cmHg).

■ Titik tetap bawah ditentuka oleh suhu es yang sedang mencair pada tekanan 1 atm (76 cmHg).

Berdasarkan skalanya, ada 4 macam termometer, yaitu termometer Celcius, Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin.

Termometer Skala Celcius

Skala Celcius dibuat ileh seorang ahli fisika berkebangsaan Swedia bernama Andreas Celcius (1701 – 1744). Andreas Celcius menentukan titik tetap bawah menggunakan suhu es yang sedang mencair pada tekanan 1 atm dan diberi angka 0 (nol). Sedangkan titik tetap atasnya ditentukan suhu air yang sedang mendidih pada tekanan 1 atm dan diberi angka 100. Perbedaan suhu antara titik atas dan titik bawah adalah 100 – 0 = 100. Satuan suhu yang diukur menggunakan termometer Celcius diberi satuan derajat celcius (ditulis : °C)

Termometer Skala Reamur

Skala Reamur dibuat oleh seorang ahli fisika berkebangsaan Perancis yang bernama Rene Antoine Ferchault de Reamur. Ia membuat termometer dengan menentukan titik tetap atas dengan suhu air yang sedang mendidih pada tekanan 1 atm dan diberi angka 80 sedangkan titik bawahnya ditentukan oleh suhu es yang sedang mencair pada tekanan 1 atm dan diberi angka 0 (nol). Perbedaan suhu antara titik tetap atas dan bawah adalah 80 – 0 = 80. Satuan suhu yang digunakan untuk menuliskan suhu yang diukur dengan termometer Reamur adalah derajat reamur (ditulis : °R)

Termometer Skala Fahrenheit

Skala Fahrenheit dibuat oleh seorang ilmuwan berkebangsaan Jerman bernama Gabriel D. Fahrenheit (1686 – 1736). Fahrenheit adalah orang pertama yang membuat termometer zat cair yang menggunakan suhu campuran es dan garam sebagai titik tetap bawah. Suhu yang ditunjukkan termometer diberi angka 32, sedangkan titik tetap atas ditentukan dengan suhu air yang sedang mendidih pada tekanan 1 atm dan diberi angka 212. Perbedaan suhu antara titik tetap atas dan titik tetap bawah adalah 212 – 32 = 180. Satuan suhu yang diukur menggunakan termometer Fahrenheit adalah derajat Fahrenheit (ditulis : °F).

Termometer Skala Kelvin

Dalam teori partikel dinyatakan bahwa bila suhu bertambah maka gerak partikel bertambah cepat, jika suhu turun maka gerak partikel akan semakin lambat. Pada saat suhu mencapai –273°C gerak partikel akan berhenti. Suhu –273°C merupakan suhu paling rendah yang masih mungkin dimiliki oleh suatu zat. Suhu tersebut dikenal dengan suhu nol mutlak.

Seorang ahli fisika berkebangsaan Inggris yang bernama William Thomas Thompson Kelvin (1824 – 1907) adalah orang pertama yang mengusulkan pengukuran suhu berdasarkan suhu nol mutlak. Skala suhu yang ditetapkan diberi nama skala Kelvin, dimana suhu-suhu pada skala Kelvin diukur dalam derajat yang dinamakan Kelvin (lambang “K”). Jadi, dalam menggunakan satua Kelvin untuk menunjukkan suhu tidak menggunakan kata “derajat” (°), melainkan hanya “Kelvin” saja. Contoh: 308 K (baca : 308 Kelvin).

Suhu terendah pada skala ini diberi angka 0 K = –273°C. Pada skala Kelvin, titik lebur es diberi angka 273 dan titik didih air diberi angka 373 dengan demikian, hubungan antara skala Celcius dan Kelvin adalah sebagai berikut.

K = 273 + C

Keterangan:

K = suhu dalam skala Kelvin (K)

C = suhu dalam skala Celcius (°C)

Dari keempat jenis termometer di atas, termometer yang umum digunakan di Indonesia adalah termometer Celcius. Sedangkan di beberapa negara seperti Inggris dan Amerika Serikat, termometer yanng digunakan adalah termometer Fahrenheit dan Perancis menggunakan termometer berskala Reamur. Akan tetapi, skala suhu untuk satuan suhu dalam Sistem Internasional (SI) atau yang disebut skala termodinamika adalah Skala Kelvin.

Jenis Termometer Berdasarkan Bahan yang Digunakan

Termometer yang umum digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah termometer yang terbuat dari pipa kaca yang diisi dengan zat cair. Pembuatan termometer didasarkan pada sifat termometrik benda, yaitu sebagai berikut.

1.	Jika benda dipanaskan akan memuai (volume bertambah) dan jika didinginkan akan menyusut (volume berkurang).
2.	Jika dua benda yang suhunya tidak sama disentuhkan (dicampurkan) maka akan terjadi perpindahan panas dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah. Pad akhirnya, suhu kedua benda akan sama.

Berdasarkan sifat-sifat tersebut di atas, maka dapat dibuat termometer dari zat padat, zat cair maupun zat gas. Berdasarkan bahan pembuatannya, termometer dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu termometer zat cair dalam gelas/kaca, termometer hambatan listrik, termokopel dan termometer gas.

Termometer Zat Cair dalam Gelas/Kaca

Termometer ini  biasanya berupa sebuah pipa kaca sempit tertutup yang berisi zat cair dan memiliki skala. Prinsip kerja termometer ada pada pengaruh perubahan suhu terhadap perubahan volumenya. Coba perhatikan volume air yang sedang dipanaskan. Saat air dipanaskan, suhu air akan meningkat.

Peristiwa yang terjadi selanjutnya adalah volume air tersebut juga meningkat. Begitupun sebaliknya, saat air didinginkan volume air tersebut juga menurun. Selain pada air, peristiwa ini pun terjadi pada zat lain, seperti raksa dan alkohol yang digunakan sebagai bahan termometer. Yang termasuk jenis ini adalah termometer berskala celcius, fahrenheit, reamur, kelvin, termometer badan, termometer ruangan dan termometer maksimum-minimum.

Termometer Hambatan Listrik

Termometer ini juga disebut termometer platina. Prinsip kerja termometer ini adalah ketika suhu naik, hambatan listrik platina naik. Bahan penghantar listrik termometer ini biasanya dibuat dari platina sehingga tahan panas. Apabila suhu semakin besar, harga takaran juga semakin besar sehingga daya hantar listrik semakin berkurang.

Keuntungan termometer ini adalah jangkauan suhunya sangat lebar, yaitu antara –250°C sampai dengan 1500°C, sehingga termometer platina ini banyak dipakai pada industri-industri. Sedangkan kerugiannya adalah suhu tidak bisa langsung dibaca, pembacaannya lambat sehingga tidak sesuai untuk mengukur suhu yang berubah-ubah.

Termokopel

Termometer ini terdiri atas dua kawat yang dibuat dari bahan logam yang berbeda jenisnya dan dihubungkan dengan sebuah amperemeter. Prinsip kerjanya adalah apabila suhu berbeda maka akan menghasilkan arus listrik yang berbeda pula.

Keuntungan menggunakan termokopel adalah jangkauan suhu luas dimulai dari –100°C sampai dengan 1500°C, selain mempunyai jangkauan yang besar, termometer termokopel ini dapat juga mengukur suhu dengan cepat dan dapat dihubungkan dengan rangkaian lain atau komputer.

Agar bisa digunakan untuk mengukur suhu, termometer harus memiliki sifat-sifat fisik yang berubah terhadap suhu. Sifat-sifat yang bisa digunakan untuk membuat termometer adalah sebagai berikut.

1. Tekanan gas pada volume tetap.

2. Pemuaian suatu kolom caiaran dalam suatu pipa kapiler.

3. Hambatan listrik pada seutas kawat platina.

4. Pemuaian suatu keping bimetal.

5. Radiasi yang dipancarkan benda.

6. Beda potensial pada suatu termokopel.

Termometer Gas

Termometer gas terdiri dari bola kaca berisi gas yang dihubungkan dengan manometer. Prinsip kerjanya adalah apabila bola gas terkena panas maka gas di dalam tabung kaca akan memuai dan menekan zat cair (air raksa atau Hg) yang berada di dalam mano-meter. Kenaikan zat cair tersebut digunakan untuk mengetahui suhu di sekitar bola kaca.

Termometer gas bekerja berdasarkan sifat pemuaian gas. Adapun gas yang biasa digunakan yaitu gas hidrogen dan helium dengan tekanan yang rendah, apabila gas itu dikenai panas sehingga volumenya akan bertambah. Karena gas memuai lebih besar daripada cairan, maka keuntungan termometer gas adalah lebih teliti daripada termometer cairan. Termometer gas dapat digunakan untuk mengukur suhu yang sangat tinggi dan suhu yang sangat rendah, dimana lebar jangkauannya antara –250°C sampai dengan 1500°C.

Jenis Termometer Berdasarkan Zat Cair Pengisi Pipa Kapiler

Pemuian pada zat cair dapat digunakan sebagai ukuran suhu suatu benda. Oleh karena itu, zat cair digunakan sebagai medium di dalam termometer untuk menentukan derajat suhu suatu benda yang diukur. Berdasarkan zat cair pengisi pipa kapiler, maka termometer dibedakan menjadi dua macam, yaitu termometer raksa dan termometer alkohol. Berikut ini beberapa keuntungan dan kerugian kedua jenis termometer zat cair tersebut.

Termometer Raksa

Keuntungan raksa sebagai zat pengisi termometer adalah sebagai berikut.

1. Raksa mengkilap sehingga mudah dilihat.

2. Pemuaian raksa teratur.

3. Raksa tidak membasahi dinding kaca ketika memuai atau menyusut.

4. Cepat menyesuaikan suhu dengan suhu sekitarnya.

5. Jangkauan raksa cukup lebar, yaitu antara –40°C sampai dengan 350°C sehingga sesuai untuk pekerjaan-pekerjaan di laboratorium.

6. Raksa dapat terpanasi secara merata sehingga menunjukkan suhu dengan cepat dan tepat.

Kerugian menggunakan raksa sebagai pengisi termometer adalah sebagai berikutl

1. Raksa mahal

2. Raksa tidak dapat digunakan untuk mengukur suhu sangat rendah (misalnya di daerah kutub).

3. Raksa termasuk zat berbahaya.

Termometer Alkohol

Keuntungan menggunakan termometer alkohol sebagai cairan pengisi termometer adalah sebagai berikut.

1. Alkohol lebih murah dibandingkan raksa.

2. Alkohol lebih teliti, karena untuk kenaikan suhu yang kecil, alkohol mengalami perubahan volume yang lebih besar.

Kerugian menggunakan alkohol sebagai pengisi termometer adalah sebagai berikut.

1. Alkohol mempunyai titik didih rendah yaitu 78°C sehingga pemakaiannya terbatas.

2. Alkohol tidak bewarna, sehingga harus diberi warna agar lebih mudah dilihat.

3. Alkohol membasahi (melekat) pada dinding kaca.

Sekedar Info:

Air tidak dapat digunakan untuk mengisi termoeter karena beberapa alasan, di antaranya adalah sebagai berikut.

■ Air membasahi dinding kaca, sehingga skala sulit dibaca.

■ Air tidak bewarna sehingga sulit dibaca batas ketinggiannya

■ Jangkauan suhu air terbatas yaitu antara 0°C − 100°C.

■ Perubahan volume air sangat kecil ketika suhu dinaikkan.

■ Hasil pembacaan yang diperoleh kurang teliti karena air penghantar panas yang jelek.

Jenis Termometer Berdasarkan Fungsi dan Kegunaannya

Jenis-jenis termometer berdasarkan fungsi dan kegunaannya ada banyak sekali, mulai dari jenis termometer yang prinsip kerjanya sederhana sampai dengan yang rumit/kompleks (menggunakan perangkat elektronik). Berikut ini contoh termometer berdasarkan fungsi dan kegunaannya.

Termometer Klinis

Termometer klinis disebut juga termometer badan atau termometer demam. Termometer ini biasa digunakan para dokter dan perawat rumah sakit untuk mengukur suhu tubuh manusia. Cairan yang digunakan untuk mengisi termometer klinis adalah raksa. Skala pada termometer klinis antara 35°C sampai dengan 42°C.

Penampang kepala termometer ini dibuat lebih kecil daripada termometer biasa. Hal ini dimaksudkan agar perubahan suhu yang kecilpun dapat dilihat dengan jelas. Untuk mengukur suhu benda, termometer diletakkan di ketiak atau mulut kurang lebih 2 menit. Untuk mengembalikan raksa pada kedudukan semula, termometer itu langsung diguncang-guncangkan.

Termometer Dinding

Termometer dinding disebut juga termometer ruangan atau termometer suhu kamar. Pada umumnya, termometer dinding dipasang tegak di dinding sebuah ruangan dan digunakan untuk mengukur suhu ruang. Angka-angka pada skala termometer dinding mencakup suhu di atas dan di bawah suhu yang dapat dicapai ruang yang dinyatakan dalam derajat Celcius atau Fahrenheit.

Termometer dinding dibuat berdasarkan negara yang akan memakai. Di Indonesia yang daerah tropis suhu dibuat sekitar 27°C. sedangkan daerah yang mempunyai musim dingin akan dibuat sampai di bawah nol. biasanya berkisar antara -30°C sampai 50°C.

Termometer Maksimum dan Minimum Six-Bellani

Termometer ini ditemukan oleh James Six dan Bellani pada akhir abad ke-18. Termometer ini sering digunakan oleh pengamat cuaca untuk mengetahui suhu tertinggi dan suhu terendah dalam jangka waktu tertentu. Termometer maksimum dan minimum ini terdiri atas pipa U yang masing-masing kolom berisi alkohol dan raksa.

Termometer maksimum-minimum memiliki 2 skala yaitu skala minimum pada kolom kiri dan skala maksimum pada kolom kanan sehingga suhu dapat dibaca sesuai dengan ketinggian kolom raksa. Termometer ini juga dapat digunakan untuk mengukur suhu dalam sebuah rumah kaca, yaitu rumah yang digunakan untuk menanam tanaman sebagai bahan penelitian. Suhu minimum biasanya terjadi pada malam hari dan suhu maksimum biasanya terjadi pada siang hari.

Termometer Optik (Pyrometer)

Termometer optik yaitu termometer yang cara kerjanya berdasarkan spektrum cahaya yaitu perubahan warna logam akibat perubahan suhu. Termometer optik ini disebut juga pirometer yang biasanya digunakan untuk mengukur suhu yang sangat tinggi (di atas 1000°C). Pengukuran suhu menggunakan termometer optik tidak menyentuh benda secara langsung, karena pada umumnya benda terletak sangat jauh atau bendanya berpijar.

Misalnya mengukur suhu bintang atau mengukur suhu pada tungku pengecoran logam. Spektrum berwarna biru lebih panas dibandingkan dengan spektrum berwarna merah. Hasil scaner oleh termometer optik pada tanur peleburan besi, warna biru tua menunjukkan suhu yang paling tinggi, warna merah menunjukkan suhu yang lebih rendah.

Termometer Bimetal

Termometer bimetal adalah termometer yang memanfaatkan perbedaan pemuaian antar dua jenis logam. Termometer ini terdiri dari dua buah keping logam yang memiliki koefisien muai berbeda, sehingga ketika terkena perubahan suhu maka bimetal akan melengkung ke arah tertentu.

Jika suhu meningkat, maka keping bimetal akan melengkung ke arah logam yang memiliki koefisien muai lebih kecil. Sedangkan jika suhu menurun, maka keping bimetal akan melengkung ke arah logam yang memiliki koefisien muai lebih besar. Termometer bimetal digunakan untuk mengukur suhu oven kompor, termostat, pemanggang, dan circuit breakers.

Termometer Termistor

Merupakan termometer yang menggunakan Termistor sebagai sensornya. Termistor (bahasa Inggris: thermistor) adalah alat atau komponen atau sensor elektronika yang dipakai untuk mengukur suhu. Prinsip dasar dari termistor adalah perubahan nilai tahanan (atau hambatan atau werstan atau resistance) jika suhu atau temperatur yang mengenai termistor ini berubah.

Ketika suhu naik, hambatan termistor turun. Hambatan listrik diukur dengan suatu rangkaian yang mengandung sebuah skala yang dikalibrasi dalam derajat suhu. Keuntungannya, dapat dihubungkan ke rangkaian lain atau komputer. Kerugiannya, jangkauan suhunya terbatas (-25°C sampai dengan 180°C).

Termometer Galileo

Termometer Galileo (atau termometer Galilea), dinamai fisikawan Italia, Galileo Galilei, adalah termometer yang terbuat dari gelas silinder tertutup berisi cairan bening dan serangkaian benda yang kerapatannya sedemikian rupa sehingga mereka naik atau turun sesuai perubahan suhu. 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.