Satuan Suhu dan Konversinya
Pengertian Suhu
Suhu adalah besaran yang mengukur tingkat panas atau dinginnya suatu benda atau lingkungan. Konsep suhu sangat penting dalam fisika karena memengaruhi banyak fenomena, seperti ekspansi termal, konduktivitas panas, dan keseimbangan termal.
Alat Ukur Suhu
Alat ukur suhu yang paling umum digunakan adalah termometer. Syarat agar sebuah termometer dapat digunakan adalah memiliki cairan pengisi yang memperluas dan menyusut dengan perubahan suhu, serta memiliki skala yang terkalibrasi dengan baik.
Berikut adalah beberapa macam alat ukur suhu yang umum digunakan:
-
Termometer : Alat yang paling umum digunakan untuk mengukur suhu. Termometer dapat berbentuk termometer cair (menggunakan cairan seperti raksa atau alkohol), termometer digital (menggunakan sensor elektronik), atau termometer inframerah (menggunakan radiasi inframerah untuk mengukur suhu).
-
Termometer Klinis : Termometer khusus yang digunakan untuk mengukur suhu tubuh manusia. Biasanya berbentuk termometer cair dengan skala yang berkisar dari 35°C hingga 42°C.
-
Pirotermometer : Alat yang digunakan untuk mengukur suhu tinggi, biasanya di atas 1000°C. Pirotermometer bekerja berdasarkan prinsip radiasi termal.
-
Termokopel : Alat yang mengukur suhu dengan cara mengukur perubahan tegangan listrik yang dihasilkan oleh dua logam yang berbeda saat dipanaskan. Termokopel dapat digunakan untuk mengukur suhu dalam rentang yang sangat luas, mulai dari suhu rendah hingga suhu tinggi.
-
Termistor : Sensor suhu semikonduktor yang mengukur resistansi listrik dengan berdasarkan suhu. Termistor sering digunakan dalam aplikasi yang memerlukan ukuran yang akurat dalam rentang suhu tertentu, seperti pengukuran suhu dalam sistem pendingin udara atau pengukuran suhu dalam kendaraan.
-
Pirani Gauge : Alat yang digunakan untuk mengukur tekanan gas berdasarkan konduktivitas termal. Pirani gauge sering digunakan dalam vakum teknik untuk mengukur tekanan vakum dengan mengukur suhu kawat filamen yang dipanaskan dalam kondisi vakum.
Dengan berbagai macam alat ukur suhu ini, kita dapat mengukur suhu dengan akurat dan sesuai dengan kebutuhan aplikasi yang spesifik.
Perbedaan Antara Termometer Alkohol dan Raksa
Ada dua jenis termometer yang umum digunakan, yaitu termometer alkohol dan termometer raksa. Perbedaannya terletak pada cairan pengisinya. Termometer alkohol menggunakan alkohol sebagai cairan pengisi, sementara termometer raksa menggunakan raksa. Raksa memiliki titik beku yang lebih rendah dan memiliki tingkat konduktivitas termal yang lebih tinggi dibandingkan alkohol.
Berikut adalah perbedaan antara termometer alkohol dan termometer raksa dalam bentuk list:
-
Cairan Pengisi
-
Termometer alkohol menggunakan alkohol sebagai cairan pengisi.
-
Termometer raksa menggunakan raksa sebagai cairan pengisi.
-
Titik Beku
-
Titik beku alkohol adalah sekitar -115.6°C.
-
Titik beku raksa adalah -38.83°C.
-
Titik Didih
-
Titik didih alkohol adalah sekitar 78.37°C.
-
Titik didih raksa adalah 356.73°C.
-
Keamanan
-
Alkohol relatif lebih aman digunakan karena tidak beracun.
-
Raksa merupakan zat yang beracun, sehingga perlu penanganan khusus untuk penggunaannya.
-
Konduktivitas Termal
-
Raksa memiliki konduktivitas termal yang lebih tinggi daripada alkohol.
-
Alkohol memiliki konduktivitas termal yang lebih rendah dibandingkan raksa.
-
Penggunaan
-
Termometer alkohol umumnya digunakan untuk pengukuran suhu dalam rentang yang lebih rendah.
-
Termometer raksa sering digunakan untuk pengukuran suhu dalam rentang yang lebih tinggi dan di laboratorium.
Dengan memahami perbedaan antara keduanya, kita dapat memilih jenis termometer yang sesuai dengan kebutuhan pengukuran suhu yang spesifik.
Konversi Suhu
Untuk mengkonversi suhu dari satu satuan ke satuan lainnya, kita menggunakan rumus konversi yang sesuai.
Contoh Soal 1
Konversikan suhu 40°C ke Fahrenheit.
Jawaban :
T(°F) = (40°C × 9/5) + 32 = 104°F
Contoh Soal 2
Konversikan suhu 90°F ke Celsius.
Jawaban :
T(°C) = (90°F - 32) × 5/9 = 32.22°C
Contoh Soal 3
Konversikan suhu 20°C ke Kelvin.
Jawaban :
T(K) = 20°C + 273.15 = 293.15 K
~Luqman