Suhu dan Perubahanya

 

Assalamualaikum, selamat pagi dan semangat pagi. semoga semua dalam lindungan Alloh dengan kesehatan untuk terus bersyukur atas limpahan nikmatnya. langsung saja anak-anak ku yang bapak sayangai dan banggakan, hari ini kita menuju materi berikutnya tentang suhu dan perubahanya yang termasuk materi Fisika. mari kita persiapkan dan jangan lupa berdoa sebelum belajar :) agar ilmu kita dapat kita serap dengan baik dan bisa dimengerti juga tak kalah pentingnya agar bisa bermanfaat.

Sudah mengerti tentang termometer? Apa saja jenis – jenis termometer? Sudah mengerti tentang pemuaian? Pemuaian dapat terjadi pada benda apa? Kalau belum mengerti, wajib banget nih buat baca blog ini. Disini ada materi yang singkat tapi lengkap loh? Mudah dipahami juga.

Ringkasan materi kali ini berisi tentang Suhu, Skala Termometer dan Pemuaian. Yaitu materi pada pelajaran IPA SMP kelas 7 semester 1 bab 4 Suhu dan Perubahannya. Berikut ringkasan materi yang singkat, padat dan jelas tapi tetap lengkap sesuai kurikulum K13 revisi terbaru.

Suhu dan Perubahannya

1. Suhu

Suhu adalah ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda. Alat untuk mengukur suhu disebut termometer. Berdasarkan zat pengisinya, termometer ada 3 jenis : termometer zat cair, bimetal dan kristal cair.

 3 Jenis Termometer

Termometer zat cair yaitu menggunakan zat cair sebagai pengisi termometer. Zat cair yang digunakan yaitu raksa dan alkohol. Kelebihan raksa : membeku pada suhu -38°C dan mendidih pada suhu >350°C. Kelemahan : raksa sangat beracun, berbahaya ketika termometer pecah.

Kelebihan alkohol untuk pengisi termometer : bisa diberi warna merah atau biru, rentang suhunya tergantung jenis alkohol yang digunakan contohnya :

1).  Toluen : titik beku – 90°C, titik didih 100°C

2). Etyl alkohol : titik beku -110°C, titik didih 100°C

 

Contoh dari termometer zat cair : termometer laboratorium dengan titik beku -10°C, titik didih 110°C dan termometer badan dengan rentang suhu 35°C sampai dengan 42°C.

Termometer bimetal yaitu menggunakan 2 logam yang jenisnya berbeda kemudian didekatkan. Ketika suhunya tinggi, maka logam yang lebih panjang akan melengkung. Hal ini dimanfaatkan dalam pembuatan termometer.

Termometer kristal cair yaitu kristal yang dapat berubah warna jika suhunya berubah. Kristal ini dikemas dalam plastik tipis dan digunakan untuk mengukur suhu tubuh, akuarium dan sebagainya.

Contoh lain termometer :

1). Termometer badan untuk mengukur suhu badan,

2). Termometer dinding untuk mengukur suhu ruangan

3). Termometer maksimum-minimum untuk mengukur suhu ditempat terbuka.

 

2. Skala Termometer

Termometer memiliki 4 skala yaitu : Celcius (°C), Reamur (°R), Fahrenheit (°F), dan Kelvin (K). Namun, yang umum digunakan pada termometer yaitu Celcius. Sedangkan skala menurut sistem internasional (SI) yaitu Kelvin. Skala Kelvin menggunakan nol mutlak. Pada suhu 0 Kelvin, tidak ada energi panas yang dimiliki benda.

 

Skala termometer memiliki perbedaan yaitu pada titik tetap bawah dan titik tetap atas seperti pada gambar berikut.

Perbedaan skala tersebut menghasilkan perbandingan yaitu :

 

°C : °R : °F : K = 100 : 80 : 180 : 100

°C : °R : °F : K = 5 : 4 : 9 : 4

Dengan memperhatikan titik tetap bawah (dibandingkan mulai dari nol semua), perbandingan suhunya yaitu :

 

tC : tR : (tF – 32) : (tK – 273) = 5 : 4 : 9 : 5

Sehingga, ada penetapan skala pada termometer yang menggunakan rumus sebagai berikut :

 

Konversi Celcius ke Reamur

Termometer Celcius dengan Reamur

R = 4/5 C

Keterangan:

 

R = suhu dalam skala Reamur

C= suhu dalam skala Celcius

 

Contoh soal:

Suatu benda memiliki suhu dalam skala Celcius sebesar 100 derajat Celcius. Berapakah suhu benda dalam skala Reamur?

R = 4/5 C

= (4/5). 100

=80 R

Jadi, suhu benda dalam skala Reamur adalah 80 R

 

Konversi Celcius ke Fahrenheit

Rumus konversi suhu dari Celcius ke Fahrenheit ditunjukan sebagai berikut.

 

F = (9/5) C + 32

Keterangan:

F = suhu dalam skala Fahrenheit

C= suhu dalam skala Celcius

Contoh soal:

DIketahui suatu benda memiliki suhu dalam skala Celcius sebesar 50 Celcius. Apabila dikonversi ke dalam skala Fahrenheit berapakah suhu benda tersebut?

F = (9/5) C + 32

= (9/5). 50 + 32

= 90 + 32

= 122 F

Jadi, suhu benda dalam skala Fahrenheit adalah 122 R

 

Konversi Suhu Celcius ke Kelvin

Untuk mencari konversi suhu dari Celcius ke Kelvin digunakan rumus berikut

K = C + 273

Keterangan :

K= suhu dalam skala Kelvin

C = suhu dalam skala Celcius

Contoh soal:

DIketahui suatu benda memiliki suhu dalam skala Celcius sebesar 27 Celcius. Apabila dikonversi ke dalam skala Kelvin berapakah suhu benda tersebut?

K = C + 273

= 27 + 273

= 300 K

Jadi, suhu benda apabila dikonversi dari Celcius ke Kelvin menjadi 300 K

Bagaimana bila kebalikanya, misal dari R ke C dan lainya? Perhatikan tabel berikut ini :

Rumus yang tadinya dianggap "ribet" bin "ruwet" jadi lebih mudah difahami bukan?

jadi tinggal kalian amati perpindahan posisi angka dalam rumus hanya di "bolak balik" saja sesuai hukum matematik.

Pemuaian

Pemuaian adalah perubahan benda akibat dari bertambahnya suhu. Ketika suhu berubaha menjadi terlalu panas atau terlalu dingin maka ada benda tertentu yang mengalami perubahan. Pemuaian dibagi menjadi 3 yaitu pemuaian zat padat, cair dan gas.

 

Pemuaian zat padat terjadi apabila zat padat dipanaskan, apabila didinginkan maka akan menyusut. Pemuaian terjadi pada semua bagian benda yaitu panjang, lebar, dan tebal. Contoh pemanfaatan pemuaian zat padat yaitu pada bimetal. Bimetal dimanfaatkan pada termostat.

Prinsip kerja termostat yaitu : jika udara di ruangan dingin, keping bimetal akan menyusut, membengkok dan menyentuh logam biasa sehingga saling bersentuhan. Sentuhan tersebut menyebabkan rangkaian tertutup dan menyalakan pemanas sehingga ruangan menjadi hangat.

Jika menginginkan ruangan dingin, cara kerjanya juga sama yaitu : saat ruangan panas, termostat bengkok dan menghubungkan rangkaian listrik sehingga ruangan menjadi dingin.

Besaran yang menentukan pemuaian zat padat adalah koefisien muai panjang. Koefisien muai panjang zat padat adalah bilangan yang menunjukkan pertambahan panjang tiap satu satuan panjang zat itu jika suhunya dinaikkan 1°C.

 

Sedangkan rumus koefisien muai panjang yaitu :

Pemuaian luas yaitu pemuaian pada benda berbentuk lempengan. Pemuaian luas mempunyai koefisien 2x dari koefisien muai panjang. Koefisien muai luas = 2 x α. Pemuaian volume yaitu pemuaian pada benda yang memiliki ruang (3 dimensi). Pemuaian volume memilliki koefisien 3x dari koefisien muai panjang. Koefisien muai volume = 3 x α.

Zat cair dan zat gas juga bisa mengalami pemuaian. Pemuaian zat cair lebih cepat dan mudah teramati dibanding dengan pemuaian zat padat. Contoh pemuaian zat cair yaitu pengemasan botol sirup, kecap, minyak dan saos tidak pernah diisi penuh agar tidak tumpah ketika memuai.

Contoh pemuaian zat gas yaitu memompa ban sepeda. Memompa ban tidak boleh terlalu keras dan harus menyesuaikan ukuran dari ban. Hal ini karena tidak meletus ketika terjadi pemuaian.

Perubahan suhu juga terjadi pada pembuatan tape (fermentasi). Pada proses fermentasi, bakteri mengubah glukosa menjadi alkohol dan karbon dioksida. Prosees fermentasi menyebabkan terjadinya perubahan suhu. Suhu yang baik digunakan untuk pembuatan tape yaitu 35°C – 40°C.

Perubahan suhu yang paling sering kita lihat akhir-akhir ini adalah seperti gambar berikut :

Sumber Gambar: Bussiner Insider

alat diatas termasuk salah satu termometer yang disebut dengan "termogun" yang akan menghasilkan angkat berupa suhu badan. hal ini dilakukan karena salah satu indikator COVI19 adalah suhu tubuh yang meningkat diatas suhu normal. makanya beberpa tempat menerapkan protokol kesehatan ini berupa pengukuran suhu tubuh. betapa pentingnya kita belajar tentang suhu. 

Thermogun atau termometer tembak dapat mengukur temperatur atau suhu tanpa bersentuhan dengan obyek yang akan diukur suhunya. Termometer inframerah dapat mendeteksi temperatur secara optik selama objek diamati, menggunakan radiasi energi sinar inframerah diukur, dan disajikan sebagai suhu.

Cara penggunaannya hanya diarahkan ke benda yang akan diukur suhunya dan termometer ini akan membaca suhu dari benda tersebut.

Termometer jenis ini memiliki keunggulan seperti, mudah dibawa, dan tentunya dapat dengan cepat memberikan pengukuran suhu dengan membaca thermocouple pada titik sambungan dari kebocoran dalam waktu.

Lebih jauh lagi mendalami tentang suhu kita juga wajib belajar tentang "Global Warming" atau biasa kita kenal dengan Pemanasan Global dimana akan membahas kenaikan suhu yangtidak normal pada bumi yang kita tinggali ini akibat pencemaran dan lain sebagainya. Next time, kita akan belajar Insyaalloh pada semester dua nanti pada materi "Pemanasan Global.

Demikian ringkasan materi bab Suhu dan Perubahannya semoga bermanfaat dan bisa menambah referensi anda.

Jika ingin materi tambahan PPT silahkan klik tombol "download"  dibawah ini :