Thermometer

Thermometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu suatu benda. Dimana cara kerja thermometer ini menggunakan prinsip sifat-sifat termometrik. Berbagai jenis thermometer dibuat berdasarkan pada beberapa sifat termometrik zat seperti pemuaian zat padat, pemuaian zat cair, pemuaian gas, tekanan zat cair, tekanan udara, regangan zat padat, hambatan zat terhadap arus listrik, dan intensitas cahaya (radiasi benda). Adapun beberapa jenis thermometer tersebut antara lain adalah:

1. Termometer Bimetal: Alat ini bekerja berdasarkan prinsip bahwa logam akan memuai (bertambah panjang)jika dipanaskan.
2. Termometer Hambatan: Alat ini bekerja berdasar prinsip bahwa bila seutas kawat logam dipanaskan, hambatan listriknya bertambah. Perubahan hambatan listrik ini kemudian diubah ke dalam pulsa-pulsa listrik. Pulsa listrik inilah yang menunjukkna suhu saat itu. 
3. Termokopel: Perbedaan pemuaian antara dua logam yang kedua ujungnya disentuhkan dimanfaatkan pada termokopel. Pada prinsipnya, pemuaian yang berbeda antara dua logam yang ujungnya disentuhkan akan menghasilkan gaya gerak listrik (ggl). Besar ggl inilah yang dimanfaatkan oleh termokopel untuk menunjukkna suhu. 
4. Termometer Gas: Bila sejumlah gas yang dipanaskan volumenya dijaga tetap, tekanannya akan bertambah. Sifat termometrik inilah yang dimanfaatkan untuk mengukur suhu pada thermometer gas.
5. Pyrometer: Pyrometer bekerja dengan mengukur intensitas radiasi yang dipancarkan oleh benda yang sangat panas. Instrumen pyrometer tidak menyentuh benda panas sehingga pyrometer dapat digunakan untuk mengukur suhu yang sangat tinggi (kira-kira 500oC sampai 3.000oC) yang dapat membakar habis thermometer jenis lainnya.

Thermometer zat cair dirancang berdasarkan pengaruh perubahan suhu terhadap volume. Zat cair yang biasa digunakan adalah alcohol atau raksa yang dimasukkan ke dalam pipa kapiler. Apabila pipa kapiler bersentuhan dengan benda yang panas maka alcohol atau raksa di dalam pipa akan memuai. Perbedaan tinggi raksa di dalam pipa sebelum dan sesudah disentuhkan dengan benda yang panas memperlihatkan adanya perbedaan suhu.

Thermometer zat cair pada daerah pengukuran suhu antara -20oC sampai di atas 100oC banyak menggunakan bahan raksa. Keuntungan menggunakan raksa antara lain: 

• Mudah dilihat karena mengkilap
• Raksa tidak membasahi dinding kaca 
• Raksa merupakan penghantar listrik yang baik
• Panas jenisnya kecil, sehingga dengan perubahan panas sedikit cukup dapat mengubah suhunya.
• Suhu terendah atau titik beku raksa -39oC dan titik didihnya adalah 357oC 
• Pemuaiannya teratur

Thermometer yang menggunakan bahan raksa anatar lain adalah:

1. Termometer Celcius (C), dengan titik tetap skala bawah sama dengan suhu es yang sedang mencair pada tekanan 1 atm yaitu 0oC. Titik tetap skala atas diambil suhu uap air yang mendidih pada tekanan 1 atm yaitu 1000C. Untuk termometer celcius terdapat rentang skala 1000.
2. Termometer Reamur (R), menggunakan skala 00R yang sama dengan suhu es mancair dan skala 800R yang sama dengan suhu uap air mendidih. Maka untuk termometer Reamur terdapat rentang skala 800.
3. Termometer Fahrenheit (F), 00F ditetapkan sama dengan es yang dicampur garam (lebih dingin dari pada es yang sedang mencair). Oleh sebab itu 00R lebih rendah dari pada 00C atau 00R. 00C atau 00R sama dengan 320F. Untuk titik tetap atas Fahrenheit memilih suhu uap air mendidih pada tekanan 1 atm dan ditetapkan 2120F. Oleh karenanya 2120F=1000C=800R.
4. Termometer Kelvin (K), Lord Kelvin (1824-1907) menetapkan titik bawah dengan nol mutlak yang besarnya lebih kurang -273,15oC. Pada suhu ini, gerak partikelberhenti sehingga tidak ada panas yang dapat diukur. Hal ini karena panas sebanding dengan energi kinetic tiap partikel.

Hubungan antara skala Celcius, Fahrenheit, Reamur, dan Kelvin dinyatakan dengansebagai berikut:

• Skala terendah untuk thermometer Celcius 0oC dan skala tertingginya adalah 100oC maka ∆ skala Celcius adalah (100oC – 0oC) = 100oC.
• Skala terendah untuk thermometer Reamur 0oC dan skala tertingginya adalah 80oR maka ∆ skala Celcius adalah (80oR– 0oC) = 80oR.
• Skala terendah untuk thermometer Fahrenhait yang sama dengan 0o dan 0o adalah 32o F dan skala tertingginya 212o F. Maka ∆ skala Fahrenhait adalah ( 212 o – 32o ) = 180o.
• Skala terendah untuk thermometer Kelvin yang sama dengan 0o dan 0o adalah 273o F dan skala tertingginya 373o F. Maka ∆ skala Fahrenhait adalah ( 373 o – 273o ) = 100o

Maka perbandingan ∆ C : ∆ R : ∆ F: ∆ K = 100 : 80 : 180 = 5 : 4 : 9 : 5.

Sifat Termometrik Zat

Sesungguhnya setiap zat / benda yang dipanaskan atau dinaikkan suhunya akan mengalami pemuaian, baik itu pemuaian pajang (l), luas (A), dan volume (V). Hal itu merupakan bukti bahwa benda atau zat tersebut memiliki yang namanya Sifat Termometrik, yaitu sifat dasar suatu zat yang apabila diubah-ubah suhunya akan berubah pula secara teratur. Adapun sifat-sifat yang berubaha antara lain:

• Wujud/bentuknya
• Volumenya 
• Panjang dan Luasnya 
• Hambatan Listriknya 
• Warnanya 
• Daya hantar listriknya.

Pada dasarnya, bahan yang digunakan untuk membuat termometer mempunyai karakteristik linier, yaitu hubungan sifat termometrik bahan dengan suhu dan mengikuti persamaan di bawah ini,

t (x) = a (x) + b

dengan: t = temperature (suhu)

            x = thermometric property (sifat termometrik)

         a,b = konstanta yang bergantung pada bahan yang digunakan.

Sumber : http://danarwijaya.blogspot.com/2011/04/sifat-termometrik-zat.html