Jenis-jenis Termometer Berdasarkan Zat Termometrik

Suhu sebuah benda adalah tingkat (derajat) panas suatu benda. Benda yang panas mempunyai derajat panas lebih tinggi daripada benda yang dingin.  Ketika tangan kita menyentuh air yang dingin, maka kita mengatakan suhu air tersebut dingin. Ketika tangan kita menyentuh air yang panas maka kita katakan suhu air tersebut panas.

Ukuran derajat panas dan dingin suatu benda tersebut dinyatakan dengan besaran suhu. Jadi, suhu adalah suatu besaran untuk menyatakan ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda. Suhu sebagai tingkat panas suatu benda dan indra perasa bukan pengukur suhu yang handal. Suhu benda yang diukur dengan indra perasa menghasilkan ukuran suhu kualitatif yang tidak dapat dipakai sebagai acuan. Suhu harus diukur secara kuantitatif dengan alat ukur suhu yang disebut termometer.

Pengukuran suhu dengan termometer memanfaatkan prinsip  kesetimbangan termal: energi panas akan pindah dari benda bersuhu  tinggi ke benda bersuhu rendah, hingga tingkat panas keduanya sama (berada pada kesetimbangan termal). Termometer memanfaatkan sifat fisis bahan yang berubah secara linear karena perubahan suhu. Perubahan ini meliputi: Perubahan ukuran  (benda mengalami pemuaian jika suhu naik, dan mengalami penyusutan jika suhu turun), misalnya: termometer zat cair.

Jenis-Jenis Termometer
Berdasarnya zat termometriknya, termometer dapat dibedakan menjadi :

A Termometer Zat Padat.
Termometer zat padat menggunakan prinsip perubahan hambatan  logam  konduktor  terhadap suhu sehingga sering juga disebut sebagai termometer hambatan.Biasanya termometer ini menggunakan kawat platina halus yang dililitkan pad mika dan dimasukkan dalam tabung perak tipis tahan panas. Contoh: Termometer platina dan termometer bimetal

Termometer Zat Padat

Termometer Platina
Kawat termometer Tahanan yang terbaik adalah  kawat platina, karena:

  1. Memiliki repeatability dan kestabilan yang sangat baik
  2. Tahan terhadap koreksi dan perngaruh bahan2 kimia
  3. Mudah diperoleh dalam bentuk yg murni

Sistem Elektronik dan Termometer Tahanan Platina membentuk termometer yg portabel dengan output berupa nilai suhu (°F atau °C)

B. Termometer Zat Cair.
Secara umum, benda-benda di alam akan memuai (ukurannya bertambah besar) jika suhunya naik. Kenyataan ini dimanfaatkan untuk membuat termometer dari zat cair. Termometer zat cair dibuat berdasarkan perubahan volume. Zat cair yang digunakan biasanya raksa atau alkohol. Contoh termometer Fahrenheit, Celcius, Reamur. Benda-benda di alam akan memuai (ukurannya bertambah besar) jika suhunya naik. Kenyataan ini dimanfaatkan untuk membuat termometer dari zat cair

Alasan pemilihan raksa atau alkohol sebagai isi termometer adalah sebagai berikut:

  1. Raksa cepat mengalami panas dari benda yang hendak diukur suhunya sehingga suhunya sama dengan suhu benda yang diukur.
  2. Raksa dapat mengukur suhu yang rendah maupun suhu yang tinggi karena raksa membeku pada suhu-390C dan mendidih pada suhu 3570 C
  3. Raksa mudah dilihat karena mengkilat
  4. Raksa tidak membasahi dinding tempatnya
  5. Raksa memiliki pemuaian teratur
  6. Kalor jenis raksa rendah akibatnya dengan perubahan panas yang kecil cukup dapat mengubah suhunya

C. Termometer Gas
Termometer gas menggunakan prinsip pengaruh suhu terhadap tekanan. Bagan alat ini sama seperti nanometer. Pipa U yang berisi raksa mula-mula permukaannya sama tinggi. Jika salah satu ujungnya dihubungkan dengan ruangan yang bersisi gas bertekanan, maka akan terjadi selisih tinggi. Contoh: Termometer gas pada volume gas tetap

Termometer gas

Ingat hukum Boyle-Gay Lussac:  Jadi, jika suhu naik, maka volume gas akan naik asalkan tekanan
tetap. Digunakan untuk termometer gas

Beberapa jenis termometer yang lain
1. Termometer suhu badan
Perubahan warna kristal cair tertentu: jika suhu berubah, warna  kristal berubah. Digunakan untuk termometer suhu badan yang lebih praktis. Termometer ini disebut juga termometer klinis yang  sering digunakan untuk mengukur suhu tubuh.

Termometer suhu badan

Umumnya, termometer ini digunakan oleh para dokter untuk mengetahui suhu badan pasiennya. Termometer ini mempunyai skala dari 35 °C sampai dengan 42 °C. Hal ini dikarenakan suhu tubuh manusia tidak pernah kurang dari 35 °C atau tidak pernah lebih dari 42 °C. Bagian-bagian termometer ini terdiri atas tabung (terbuat dari kaca tipis), bagian sempit, batang kaca, dan air raksa.

2.  Termometer Ruangan
Termometer ruangan adalah termometer yang digunakan untuk mengukur suhu suatu ruangan. Termometer ini umumnya mempunyai skala dari –20 °C sampai 50 °C. Untuk memudahkan pembacaan suhu, termometer ini biasanya diletakkan menempel pada dinding dengan arah vertikal.

Termometer Ruangan

3. Termometer Maksimum-Minimum
Termometer maksimum-minimum digunakan untuk mengukur suhu tertinggi dan suhu terendah di suatu tempat. Termometer ini dapat mengukur suhu maksimum dan suhu minimum sekaligus. Hal ini dapat dilakukan karena thermometer maksimum-minimum terdiri atas raksa dan alcohol (sekarang digunakan minyak creosote). Raksa digunakan untuk mengukur suhu maksimum, sedangkan alcohol digunakan untuk mengukur suhu minimum. Gambar  memperlihatkan termometer maksimum-minimum.

Maksimum-Minimum

4. Pirometer Optic
Pirometer adalah sebuah termometer yang sangat akurat yang mengukur suhu benda dengan jalan mengukur besarnya radiasi total atau radiasi pada salah satu panjang gelombang. Pirometer dapat mengukur suhu yang sangat tinggi (kira-kira 500oC – 3000oC).

Prinsip kerja pirometer optic yaitu dengan mengukur radiasi pada salah satu warna (panjang gelombang). Pirometer optic bekerja berdasarkan pengukuran radiasi pada suatu panjang gelombang tertentu. Radiasi ini dinyatakan oleh terang benda tersebut pada warna yang sesuai dengan panjang gelombang. Pengukuran terang benda ini dilakukan dengan cara membandingkan dengan suatu lampu standard yang terangnya dapat diatur.

 Pirometer Optic

Dengan mengatur arus yang melalui lampu, filamen dari lampu dapat dibuat sama terang dengan benda yang akan diukur suhunya. Bila terang filament dan benda telah sama maka keduanya akan terlihat baur menjadi satu. Bila suhu salah satu lebih tinggi maka akan terlihat berbeda. Besarnya arus yang melalui filamen lampu dapat langsung dikalibrasi menjadi temperature dari benda tersebut.

5. Termometer hambatan listrik
Termometer Hambatan Listrik adalah sebuah sensor suhu yang merasakan suhu dengan perubahan besarnya arus, tegangan dan elemen hambatan listrik yang bervariasi pada benda yang diukur. Termometer Hambatan Listrik digunakan untuk membuat pengukuran suhu yang akurat.

Termometer hambatan listrik

Termometer Hambatan Listrik menggunakan logam karena Logam akan bertambah besar hambatannya terhadap arus listrik jika panasnya bertambah. Jika suhu bertambah, elektron-elektron tersebut akan bergetar dan getarannya semakin besar seiring dengan naiknya suhu. Dengan besarnya getaran tersebut, maka gerakan elektron akan terhambat dan menyebabkan nilai hambatan dari logam tersebut bertambah.

Category:
Ilmu Pengetahuan
Tags:

,