Materi Suhu dan Perubahannya Mata Pelajaran IPA Kelas 7 SMP

 Suhu dan Perubahannya

• Suhu adalah ukuran derajat panas suatu benda. Dalam Sistem Internasional, suhu dinyatakan dalam satuan Kelvin dan diukur dengan termometer.
• Benda yang panas memiliki suhu yang lebih tinggi daripada benda yang dingin.
• Suhu benda yang diukur dengan indera perasa menghasilkan ukuran suhu kualitatif yang tidak dapat dipakai sebagai acuan. Suhu harus diukur secara kuantitatif dengan alat ukur suhu yaitu termometer

Jenis - Jenis Termometer

        Termometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur suhu atau temperatur pada perubahan suhu. Istilah pada termometer berasal dari bahasa Latin yaitu thermo yang artinya panas dan meter artinya mengukur.

1. Termometer Zat Cair

• Termometer zat cair merupakan termometer yang menggunakan zat cair sebagai pengisinya. Secara umum benda - benda di alam akan memuai (ukurannya bertambah besar) jika suhunya naik. Kenyataan ini dimanfaatkan untuk membuat termometer dari zat cair.
• Zat cair yang digunakan umumnya raksa dan alkohol jenis tertentu.

Air Raksa Sebagai Pengisi Termometer

• Keistimewaan raksa sebagai bahan pengisi termometer, yaitu sebagai berikut:
• Pemuaian teratur
• Peka terhadap suhu di sekitarnya
• mengilap sehingga mudah dilihat
• titik bekunya rendah (-39 C) dan titik didihnya tinggi (357 C)
• tidak membasahi dinding kaca, sehingga mudah dilihat
• Kekurangan raksa sebagai bahan pengisi termometer, yaitu sebagai berikut:
• harga mahal dan sulit ditemukan
• beracun sehingga berbahaya bila tabungnya pecah
• tidak dapat digunakan untuk mengukur suhu yang sangat rendah

Alkohol Sebagai Pengisi Termometer

• Keistimewaan alkohol sebagai bahan pengisi termometer, yaitu sebagai berikut:
• Harganya murah dan mudah dijumpai di pasaran
• dapat digunakan untuk mengukur suhu yang sangat rendah
• Alkohol lebih teliti karena untuk kenaikan suhu yang sangat kecil ternyata alkohol mengalami perubahan volume yang besar
• Kekurangan raksa sebagai bahan pengisi termometer, yaitu sebagai berikut:
• Tidak dapat mengukur suhu tinggi, karena titik didihnya sangat rendah
• Membasahi dinding kaca
• Alkohol tidak berwarna sehingga harus diberi pewarna agar mudah dilihat

            Alkohol untuk pengisi termometer biasanya diberi pewarna biru atau merah. Rentang suhu yang dapat diukur bergantung jenis alkohol yang digunakan, contohnya:

• Toulen dengan rentang -90 C hingga 100 C
• Ethyl alcohol, dengan rentang -110 C hingga 100 C

Alkohol tidak seberbahaya raksa dan mudah menguap, sehingga lebih aman digunakan sebagai pengisi termometer.

Beberapa termometer yang menggunakan zat cair antara lain:

1. Termometer Laboratorium

    Bentuknya panjang dengan skala dari -10 C sampai 110C menggunakan raksa atau alkohol.

2. Termometer suhu badan

    Termometer ini digunakan untuk mengukur suhu badan manusia. Skala yang ditulis antara 35C dan 42 C. Pipa di bagian bawah dekat labu dibuat sempit sehingga penguluran lebih teliti akibat raksa tidak segera turun ke labu/reservoir.

2. Termometer Bimetal

Termometer ini dibuat dari bimetal yang melengkung. Salah satu ujungnya dijepit sehingga tidak dapat bergerak. Ujung yang satunya lagi bebas bergerak dan dihubungkan dengan jarum penunjuk. Apabila suhu naik, bimetal menjadi lebih melengkung. Jarum bergerak ke kanan. Sebaliknya apabila suhu turun, bimetal menjadi lebih lurus. Jarum bergerak ke kiri.

Bimetal adalah alat yang terdiri dari dua logam yang berbeda koefisien muai panjangnya atau yang berbeda kecepatan pemuaiannya, direkatkan menjadi satu. Misalnya bimetal terbuat dari besi dan tembaga sebelum dipanaskan bimetal itu dalam keadaan lurus kemudian setelah dipanaskan, bimetal akan melengkung ke arah logam yang koefisien muai panjangnya kecil atau lambat memuai.

Selanjutnya, apabila bimetal didinginkan akan melengkung ke arah logam yang nilai koefisien muai panjangnya besar (cepat memuai).

3. Termometer Kristal Cair

        Terdapat kristal cair yang warnanya dapat berubah jika suhu berubah. Kristal ini dikemas dalam plastik tipis, untuk mengukur suhu tubuh, suhu akuarium, dan sebagainya.

Pemuaian

    Sebagian besar zat akan memuai jika dipanaskan dan menyusut jika didinginkan. Pada saat dipanaskan, molekul - molekul zat akan bergetar lebih cepat dan memerlukan lebih banyak ruang. Akibatnya jarak antarmolekul benda menjadi lebih besar sehingga terjadilah pemuaian. Pemuaian dapat terjadi pada zat padat, zat cair, dan gas.

    Contoh peristiwa dalam kehidupan sehari - hari yang berkaitan dengan pemuaian.

1. Pemasangan kawat listrik pada transmisi daya listrik jarak jauh atau kawat telepon dibuat kendur sehingga pada saat menyusut (suhunya turun pada malam hari) kawat tersebut tidak putus.
2. Pemasangan sambungan rel kereta api harus diberi celah sehingga pada saat memuai, rel tersebut tidak melengkung atau rusak.
3. Pemasangan bingkai kaca jendela atau kaca pintu dibuat longgar sehingga pada saat kaca memuai, rel tersebut tidak retak atau pecah.
4. Pemasangan ban pada roda kereta api atau lori, ukuran ban dibuat sedikit lebih kecil agar ban dapat masuk roda. Ban dipanaskan hingga memuai, kemudian dimasukkan pada roda sehingga ban tersebut akan melekat kuat setelah dingin.
5. Bimetal terbuat dari dua bahan logam yang berlainan jenis yang dikeling menjadi satu (misalnya lempeng besi dan lempeng tembaga). Jika bimetal tersebut dipanaskan, bimetal akan melengkung ke arah bahan yang koefisien muai panjangnya lebih kecil (besi), sedangkan ketika didinginkan bimetal akan melengkung ke arah bahan yang koefisien muainya lebih besar (tembaga). Untuk mengetahui besarnya koefisien muai panjang bahan, kamu dapat lihat di buku IPA halaman 148.