Bagaimana prinsip zat cair yang dimanfaatkan pada termometer sebutkan beberapa jenis termometer zat cair

Termometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu dengan tepat dan menyatakannya dengan suatu angka. Alat ini pertama kali dipelopori oleh Galileo Galilei pada tahun 1564 hingga 1642.

Prinsip kerja termometer yang dibuat oleh Galileo yakni berdasarkan pada perubahan volume gas dalam labu. Namun, seiring berkembangnya zaman, termometer di masa ini mulai terbuat dari bahan cair seperti raksa maupun alkohol.

Mengutip jurnal tentang Jenis-Jenis Termometer karya Maeya Pratama, jenis termometer ini tergantung pada jangkauan suhu yang diukur, ketelitian yang diinginkan dan sifat-sifat dari bahan yang digunakan.

Termometer sendiri terdiri dari berbagai macam bentuk, ada termometer zat cair, zat padat, hingga gas. Pada kesempatan hari ini, mari membahas jenis-jenis dari termometer zat padat.

Jenis-Jenis Termometer Zat Padat

Jenis-jenis termometer zat padat. Foto: Unsplash

Mengutip jurnal tentang Temperatur karya Zulfikar Ali As, termometer zat padat menggunakan prinsip perubahan hambatan logam konduktor terhadap suhu, sehingga sering juga disebut sebagai termometer hambatan.

Masing-masing dari jenis termometer zat padat memiliki fungsinya tersendiri. Pada umumnya, termometer zat pada terdiri dari termometer bimetal, termometer hambatan, dan termopel. Bagaimana cara kerja dari ketiga termometer ini? Berikut penjelasannya.

Termometer bimetal merupakan termometer zat padat yang menggunakan logam sebagai bahan untuk menunjukkan adanya perubahan suhu. Prinsip logam pada termometer bimetal ini adalah memuai jika dipanaskan dan menyusut saat didinginkan.

Cara kerja dari termometer bimetal dimulai dari kepingnya yang dibentuk seperti spiral dan tipis. Ujung spiral bimetal ditahan dan tidak bergerak, sedangkan ujung lainnya menempel pada gir penunjuk.

Jika semakin besar suhu, keping bimetal semakin melengkung dan menyebabkan jarum penunjuk bergerak ke kanan ke angka yang lebih besar.

Termometer hambatan atau termometer platina merupakan termometer yang dibuat berdasarkan hambatannya. Hambatan listrik pada seutas kawat logam akan bertambah jika dipanaskan.

Oleh karena itu, sifat termometrik ini dimanfaatkan untuk mengukur suhu pada termometer hambatan.

Cara kerja dari termometer hambatan atau platina, yakni dengan menyentuhkan kawat penghantar ke sasaran. Contohnya adalah lelehan besi yang panas pada pengolahan besi atau baja.

Lantas, panas tersebutlah yang akan direspons, sehingga energi listrik yang bersangkutan bisa diubah menjadi energi gerak. Setelah itu, muncul angka tertentu yang menunjukkan skala suhu.

Termokopel terdiri dari dua jenis, yakni logam yang dihubungkan dan logam yang membentuk rangkaian tertutup.

Pada prinsipnya, termokopel memiliki pemuaian yang berbeda antara dua logam tersebut. Apabila kedua ujung logam disentuh dan memberikan gaya gerak listrik atau GGL, gaya tersebut akan dimanfaatkan untuk menunjukkan suhu.

Termokopel sendiri berfungsi untuk membentuk rangkaian tertutup dan juga kecepatan serta keseimbangan suhu.

Termometer adalah alat untuk mengukur suhu. Termometer terdiri dari pipa kaca kapiler yang diisi raksa atau alkohol yang berwarna. Mengapa zat yang mengisi termometer berupa zat cair? Termometer diisi oleh zat cair seperti raksa dan alkohol karena volumenya akan berubah apabila dipanaskan atau didinginkan. Perubahan volume inilah yang digunakan sebagai acuan dalam pengukuran suhu.

Seperti kita ketahui bahwa zat cair sebagai bahan pengisi termometer ada dua macam, yaitu air raksa dan alkohol. Nah, ternyata zat cair tersebut memiliki beberapa keuntungan dan kerugian.

Berikut ini beberapa keuntungan air raksa sebagai pengisi termometer, antara lain:

1) Air raksa tidak membasahi dinding pipa kapiler, sehingga pengukurannya menjadi teliti.

2)  Air raksa mudah dilihat karena mengkilat.

3)  Air raksa cepat mengambil panas dari suatu benda yang sedang diukur.

4)  Jangkauan suhu air raksa cukup lebar, karena air raksa membeku pada suhu – 40 °C dan mendidih pada suhu 360 °C.

5)  Volume air raksa berubah secara teratur.

Selain beberapa keuntungan, ternyata air raksa juga memiliki beberapa kerugian, antara lain:

1)   Air raksa harganya mahal.

2)Air raksa tidak dapat digunakan untuk mengukur suhu yang sangat rendah.

3) Air raksa termasuk zat beracun sehingga berbahaya apabila tabungnya pecah.

Keuntungan menggunakan alkohol sebagai pengisi termometer, antara lain:

1) Alkohol harganya murah.

2) Alkohol lebih teliti, sebab untuk kenaikan suhu yang kecil ternyata alkohol mengalami perubahan volume yang besar.

3) Alkohol dapat mengukur suhu yang sangat rendah, sebab titik beku alkohol –130 °C.

Kerugian menggunakan alkohol sebagai pengisi termometer, antara lain:

1) Membasahi dinding kaca.

2) Titik didihnya rendah (78 °C)

3) Alkohol tidak berwarna, sehingga perlu memberi pewarna dahulu agar dapat dilihat.

Prinsip kerja termometer adalah menggunakan sifat pemuaian pada zat cair. Zat cair yang biasa digunakan di dalam termometer adalah raksa dan alkohol.

Raksa digunakan sebagai pengisi termometer karena raksa tidak membasahi dinding sehingga hasil ukur terlihat jelas dan mengkilat sehingga mudah untuk dilihat. Selain itu kelebihan menggunakan raksa karena memiliki pemuaian yang sangat teratur dan bersifat cepat reaksi ketika terkena panas.

Termometer menjadi alat ukur yang diandalkan untuk mengukur suhu, baik tubuh maupun ruangan. Mengutip buku IPA Terpadu SMP/MTs Kls VII A oleh Agung Wijaya, dasar kerja termometer umumnya adalah perubahan volume karena panas. Namun saat ini sudah banyak termometer yang mengandalkan komponen elektronika.

Termometer yang kerap ditemui dalam kehidupan sehari-hari adalah termometer zat cair. Alat ukur yang diciptakan oleh fisikawan Jerman Gabriel D. Fahrenheit tersebut menggunakan empat skala pengukuran, di antaranya Celcius, Reaumur, Fahrenheit, atau Kelvin.

Umumnya, termometer zat cair tersusun dari bejana berupa tabung bulat yang dilengkapi dengan sebuah pipa sempit atau kapiler. Kemudian, di dalamnya terdapat bahan pengukur berupa raksa.

Sebagai bahan pengisi termometer, raksa memiliki keuntungan tertentu. Apa saja? Simak ulasannya berikut ini.

Keuntungan Raksa Sebagai Pengisi Termometer

Menurut Redaksi Kawan Pustaka dalam bukunya yang berjudul Mudah Menguasai Fisika SMP Kelas 2, keuntungan raksa sebagai pengisi termometer meliputi beberapa hal, di antaranya:

• Warna raksa mengilap seperti perak sehingga memudahkan pembacaan skala.

• Volume raksa berubah secara teratur ketika terjadi perubahan suhu.

• Raksa tidak membasahi dinding kaca ketika memuai atau menyusut.

• Titik bekunya rendah (-40°C) dan titik didihnya tinggi (350°C), sehingga bisa mengukur suhu yang relatif rendah ataupun suhu relatif tinggi.

• Mudah menyerap panas, sehingga cepat menunjukkan suhu.

Di samping kelebihannya, raksa juga memiliki kerugian sebagai pengisi termometer, antara lain adalah:

• Raksa bersifat racun, sehingga berbahaya jika tabungnya pecah.

• Tidak bisa digunakan untuk mengukur suhu yang sangat rendah, misalnya suhu di kutub utara atau kutub selatan.

Raksa bukan satu-satunya bahan pengisi termometer. Alat ukur tersebut juga dapat bekerja dengan menggunakan bahan pengisi alkohol.

Berikut kelebihan dan kekurangan alkohol sebagai pengisi termometer yang dikutip dari buku Pemanasan Global dan Perubahan Iklim oleh Bayu Sapta Hari (2019):

1. Kelebihan Alkohol Sebagai Pengisi Termometer

• Lebih teliti karena lebih cepat memuai.

• Bisa digunakan pada suhu yang sangat rendah karena membeku pada -112°C.

2. Kekurangan Alkohol Sebagai Pengisi Termometer

• Tidak bisa digunakan untuk mengukur suhu yang tinggi lantaran mendidih pada 78°C.

• Tidak berwarna sehingga hasil sulit terlihat.

• Membasahi tempatnya sehingga pemuaian terhalang.

Macam-macam Termometer Zat Cair

Berdasarkan informasi dari buku IPA Terpadu SMP/MTs Kls VII A karangan Agung Wijaya, termometer zat cair terbagi menjadi beberapa macam, yakni:

Termometer ini digunakan untuk mengukur suhu tubuh manusia. Skala termometer ini berkisar antara 35°C sampai 42°C karena suhu badan manusia berkisar pada suhu tersebut. Ukuran yang sempit membuat termometer ini sangat teliti.

2.Termometer untuk Laboratorium

Termometer untuk laboratorium lebih panjang dibandingkan termometer suhu badan. Biasanya, alat ukur ini menggunakan raksa atau alkohol yang diberikan campuran, sehingga bisa mencapai suhu lebih dari 100°C dan kurang dari 0°C. Namun, termometer jenis ini kurang teliti.

3. Termometer Maksimum dan Minimum Buatan Six Bellani

Termometer Buatan Six Bellani ini menggunakan raksa, alkohol cair, dan uap alkohol sebagai alat pengukur. Biasanya, termometer ini digunakan di stasiun pemantau cuaca.

Apa saja jenis jenis termometer zat cair?

Bagaimana prinsip kerja dan termometer zat cair?

Bagaimanakah prinsip kerja termometer zat cair termometer bimetal dan termometer kristal zat cair?

Bagaimana prinsip kerja termometer itu?