Arini Fitri: Jenis-jenis Skala Termometer dan Pemuaian

MAKALAH FISIKA DASAR

JENIS-JENIS SKALA TERMOMETER

DAN PEMUAIAN

Oleh

Kelompok V

ARINI FITRI

WIDAYANTI YUSUF

DEWI SEPTIANI CAHYA

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2012

KATA PENGANTAR

Dengan mengucapkan syukur kehadirat Allah Yang Maha Esa, kami kelompok lima dapat menyusun Makalah Fisika Dasar tentang Jenis-jenis Skala Termometer dan Pemuaian Zat. Makalah ini merupakan pemenuhan suatu tugas dari Dosen Fisika Dasar yang merupakan salah satu Mata Kuliah Umum di Universitas Hasanuddin.

Isi dari makalah ini merupakan terdiri dari materi mengenai suhu, jenis-jenis thermometer dan pemuaian zat. Makalah ini dapat terselesaikan dengan baik dan dalam waktu yang relatif singkat sesuai dangan apa yang di minta oleh Dosen kami. Sangat diharapkan makalah ini kiranya dapat memberikan manfaat berupa wawasan dan pengetahuan kepada pembaca.

Perihal kekurangan yang ada di dalam makalah ini, baik dalam penguraian konsep atau yang lainnya, tentu saja kami dengan hati terbuka selalu menerima kritik dan saran yang membangun demi penyempurnaan makalah ini. Dan akhirnya kami ucapkan terima kasih kepada teman yang telah membantu dan senantiasa ikut menuangkan idenya dalam penyusunan makalah ini.

Semoga Tuhan Yang Maha Esa tetap membimbing dan memberikan rahmat-Nya bagi rencana kita bersama.

Penyusun

DAFTAR ISI

Sampul

Kata Pengantar

Daftar Isi

Bab I Pendahuluan

A. Latar Belakang

B. Permasalahan

C. Tujuan dan manfaat

Bab II Pembahasan

A. Pengertian suhu

B. Jenis – jenis termometer

C. Skala thermometer

D. Hubungan antar skala suhu

E. Pemuaian zat

F. Penggunaan pemuaian zat

G. Akibat Pemuaian Zat

BAB III Penutup

A. Kesimpulan

B. Saran

Referensi

……………………………………………..........

…………………………………………………..

………………………………………………......

…………………………………………………..

………………………………………………......

…………………………………………………..

iii

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Apakah sebenarnya suhu itu ? Apakah suhu dengan panas itu sama ? Seorang anak yang demam, jika disentuh keningnya akan terasa panas, dalam keadaan demikian dikatakan suhu anak tersebut tinggi. Demikian juga air panas memiliki suhu yang tinggi dibandingkan dengan air dingin. Jadi ada hubungan antara suhu dengan panas, tetapi keduanya tidak sama. Alat yang digunakan untuk mengukur suhu adalah termometer. Terdapat banyak jenis termometer, tetapi prinsip kerjanya sebenarnya sama. Biasanya, kita memanfaatkan materi yang bersifat termometrik (sifat materi yang berubah terhadap temperatur). Maksudnya, kalau suhu materi tersebut berubah, bentuk dan ukuran materi tersebut juga ikut-ikutan berubah. Kebanyakan termometer menggunakan materi yang bisa memuai ketika suhunya berubah. Dan setiap benda yang di panaskan akan memuai. Pengecualian adalah ketika memanaskan air antara 0° C sampai dengan 4°C, air bukannya memuai tetapi malah menyusut. Zat padat memiliki pemuaian panjang, pemuaian luas, dan pemuaian volum. Sedangkan zat cair dan gas hanya mengalami pemuaian volum. Untuk lebih jelasnya kami paparkan dalam makalah ini.

B. Permasalahan

A. Pengertian suhu

B. Jenis – jenis termometer

C. Skala thermometer

D. Hubungan antar skala suhu

E. Pemuaian zat

F. Penggunaan pemuaian zat

G. Akibat Pemuaian Zat

C. Tujuan dan Manfaat

a. Tujuan

Adapun tujuan pembuatan makalah ini untuk mengetahui seputar pengetahuan mengenai suhu, jenis-jenis dan skala thermometer, serta manfaat dan akibat dari pemuaian zat.

b. Manfaat

Manfaat dalam pembuatan makalah ini adalah menambah wawasan dan pengetahuan tentang suhu, Jenis – jenis thermometer, Skala thermometer, Hubungan antar skala suhu, Pemuaian zat, Penggunaan dan Akibat Pemuaian Zat.

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengertian suhu

Suhu yaitu suatu besaran yang menyatakan ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda. Sedangkan panas merupakan suatu bentuk energy yang terdapat pada suatu materi (zat). Konsep suhu berasal dari perasaan kita tentang kepanasan ( kegerahan ) dan kedinginan. Karena itu, secara alamiah kita menyatakan suatu benda itu panas atau dingin dengan menyetuhnya dengan tangan. Ketika kita menyentuh dua benda, misalnya gelas berisi air hangat dan gelas berisi air es dengan telapak tangan maka kita dapat menyatakan air mana yang suhunya lebih tinggi. Tentu saja, air yang suhunya lebih tinggi adalah air yang oleh telapak tanganmu terasa lebih panas. Namun, apakah tangan kita tepat dikataka sebagai alat ukur suhu? Tangan kita sebagai indra peraba yang tidak dapat sebagai alat pengukur. Ini karena suhu yang dirasakan oleh tangan bergantung pada suhu yang diraba tangan sebelumnya. Kita telah mengetahui bahwa tangan tidak dapat digunakan sebagai alat pengukur suhu. Alat yang digunakan untuk mengukur suhu dengan tepat dan menyatakannya dengan suatu angka adalah termometer.

Agar bisa digunakan untuk mengukur suhu, termometer harus mengandung zat yang sifat fisiknya berubah terhadap suhu. Contoh sifat – sifat zat yang bisa digunakan untuk membuat termometer adalah:

1. Pemuaian suatu kolom cairan dalam suatu pipa kapiler,

2. Hambatan listrik pada seutas kawat platina,

3. Beda potensial pada suatu termokopel,

4. Pemuaian suhu keping bimetal,

5. Tekanan gas pada volum tetap,

6. Radiasi yang dipancarkan benda.

Beberapa sifat yang mutlak dibutuhkan oleh sebuah termometer adalah

Skala yang mudah dibaca

Aman untuk digunakan

Kepekaan pengukurannya

Lebar jangkauan suhu yang mampu diukur.

B. Jenis – Jenis Termometer

Saat ini terdapat beberapa jenis termometer, diantaranya :

1. Termometer Cairan

Jenis termometer yang paling banyak kita jumpai dalam keseharian adalah termometer yang pipa kacanya berisi cairan, misalnya Termometer Air Raksa. Umumnya cairan akan memuai dengan laju yang berbeda untuk jangkauan suhu yang berbeda. Pengecualian adalah pada raksa, yang memiliki pemuaian yang teratur.

a. Termometer raksa

Termometer yang pipa kacanya diisi dengan raksa disebut termometer raksa. Termometer raksa dengan skala celcius adalah termometer yang umum dijumpai dalam keseharian.

Raksa dalam pipa termometer akan memuai jika dipanaskan. Pemuaian mendorong kolom cairan ( raksa ) keluar dari pentolan pipa menuju ke pipa kapiler. Pipa kapiler memiliki lubang yang kecil agar termometer peka, karena pemuaian volum raksa yang kecil saja akan menimbulkan perubahan yang besar pada panjang kolom raksa. Pentolan pipa termometer dibuat dari kaca tipis agar kalor segera dapat dihantarkan secara konduksi oleh pentolan kepada cairan didalamnya. Pipa termometer dibungkus oleh tangkai kaca berdinding tebal. Tangkai kaca ini bertindak sebagai suatu lensa pembesar yang memungkinkan suhu dibaca dengan mudah.

Keuntungan menggunakan raksa sebagai zat cair pengisi pipa termometer dibandingkan dengan zat cair lainnya adalah :

ü Raksa mudah dilhat karena mengkilap

ü Volum raksa berubah secara teratur ketika terjadi perubahan suhu

ü Raksa tidak membasahi kaca ketika memuai atau menyusut

ü Jangkauan suhu raksa cukup lebar dan sesuai untuk pekerjaan – pekerjaan laboratorium ( -40°C sampai dengan 350°C)

ü Raksa dapat terpanasi secara merata sehingga menunjukkan suhu dengan cepat dan tepat.

Kerugian menggunakan raksa sebagai cairan pengisi pipa termometer adalah :

ü Raksa mahal

ü Raksa tidak dapat digunakan untuk mengukur suhu yang sangat rendah ( misalnya suhu di kutub utara atau kutub selatan )

ü Raksa termasuk zat berbahaya ( sering dinamakan “air keras”) sehingga termometer raksa berbahaya jika tabungnya pecah.

b. Termometer alkohol

Keuntungan menggunakan alkohol sebagai cairan pengisi pipa termometer adalah :

ü Alkohol lebih murah dibandingkan dengan raksa

ü Alkohol teliti, karena untuk kenaikkan suhu yang kecil, alkohol mengalami perubahan volum yang lebih besar

ü Alkohol dapat mengukur suhu yang sangat dingin ( misal suhu di daerah kutub) karena titik beku alkohol sangat rendah, yaitu - 112°C.

Kerugian menggunakan alkohol sebagai cairan pengisi pipa termometer adalah :

ü Alkohol memiliki titik didih rendah, yaitu 78°C, sehingga pemakaiannya terbatas ( antara lain tidak dapat mengukur suhu air ketika mendidih )

ü Alkohol tidak berwarna, sehingga harus diberi warna terlebih dahulu agar mudah terlihat,

ü Alkohol membasahi ( melekat) pada dinding kaca .

Air tidak digunakan untuk mengisi pipa termometer karena lima alasan berikut.

1. Air membasahi dinding kaca, sehingga meninggalkan titik – titik air pada kaca, dan ini akan mempersulit membaca ketinggian air dalam tabung.

2. Air tidak berwarna, sehingga sulit dibaca batas ketinggiannya.

3. Jangkauan suhu air terbatas ( 0°C - 100°C ).

4. Perubahan volum air sangat kecil ketika suhu dinaikkan.

5. Hasil bacaan yang didapat kurang teliti karena air termasuk penghantar panas yang sangat jelek. Agar semua bagian air mencapai suhu yang sama, diperlukan waktu yang lama.

c. Beberapa termometer cairan dalam keseharian

1. Termometer Klinis

Biasanya termometer klinis digunakan oleh para dokter dan perawat untuk mengukur suhu badan pasiennya ( manusia ). Cairan yang digunakan untuk mengisi pipa adalah raksa. Skala pada termometer ini mencakup sedikit di atas dan di bawah suhu rata – rata tubuh manusia, yaitu 37°C. Oleh karena itu suhu terendah manusia tidak pernah kurang dari 35°C dan suhu tertinggi tidak pernah lebih dari 42°C, angka – angka pada skala didesain antara 35°C sampai dengan 42°C.

2. Termometer dinding

Umumnya, termometer dinding dipasang tegak di dinding sebuah ruang dan digunakan untuk mengukur suhu ruang. Angka – angka pada skala termometer mencakup suhu diatas dan dibawah suhu yang dapat terjadi dalam ruang. Termometer dinding mempunyai skala -50°C sampai dengan 50°C.

3. Termometer maksimum dan minimum Six

Suhu dalam sebuah rumah kaca, yaitu rumah yang digunakan untuk menanam tanaman sebagai bahan penelitian, Umumnya diukur dengan menggunakan termometer maksimum dan minimum Six. Suhu minimum biasanya terjadi pada malam hari dan suhu maksimum biasanya terjadi pada siang hari.

2. Termometer – termometer lainnya

a. Termometer gas

Pada prinsipnya, jika suhu naik, tekanan gas naik dan dihasilkan beda ketinggian h yang lebih besar pada termometer. Karena gas memuai lebih besar daripada cairan maka termometer gas lebih teliti daripada termometer cairan. Selain itu termometer gas dapat mengukur suhu yang lebih rendah dan lebih tinggi daripada termometer cairan. Lebar jangkauan suhunya adalah mulai dari - 250°C sampai dengan 1500°C.

b. Termometer platina

Prinsip termometer ini adalah ketika suhu naik, hambatan listrik platina naik. Hambatan listrik diukur dengan teliti oleh sebuah rangkaian jembatan. ( Rangkaian jembatan dipelajari di SMA).

Keuntungan termometer platina adalah Jangkauan suhunya lebar ( - 250°C sampai dengan 1500°C), teliti, dan peka. Kerugian termometer ini adalah suhu tidak dibaca secara langsung. Pembacaannya lambat, sehingga tidak sesuai untuk mengukur suhu yang berubah – ubah.

c. Termometer termistor

Prinsip kerjanya adalah ketika suhu naik, hambatan termistor turun. Hambatan listrik diukur dengan suatu rangkaian yang mengandung sebuah skala yang dikalibrasi dalam derajat suhu. Keuntungan termometer ini adalah dapat dihubungkan kerangkaian lain atau komputer. Kerugiannya adalah jangkauan suhunya terbatas, yaitu -25°C sampai dengan 180°C.

d. Termometer termokopel

Termometer ini terdiri dari dua kawat yang dibuat dari bahan logam yang berbeda jenis dan dihubungkan kesebuah amperemeter. Prinsip kerjanya adalah suhu berbeda akan menghasilkan arus listrik yang berbeda.

Keuntungan termometer ini adalah jangkauan suhunya besar ( mulai dari - 100°C sampai dengan 1500°C ), ukuran termometer kecil, dapat mengukur suhu dengan cepat, dan dapat dihubungkan ke rangkaian lain atau komputer. Kerugiannya adalah kurang teliti jika dibandingkan dengan termometer gas volum konstan dan termometer platina.

e. Termometer bimetal

Termometer ini mengandung sebuah keping bimetal tipis berbentuk spiral. Prinsipnya, makin besar suhu, keping bimetal makin melengkung untuk menunjukkan suhu yang lebih besar.

f. Pirometer

Pirometer ( pyrometer) adalah termometer yang digunakan untuk mengukur suhu yang sangat tinggi ( di atas 1000°C), seperti suhu peleburan logam atau suhu permukaan Matahari. Prinsip kerja alat ini adalah mengukur radiasi yang dipancarkan oleh benda tersebut. Terdapat dua macam pirometer, yaitu pirometer optik dan pirometer radiasi total.

C. Skala Termometer

Ditinjau dari skala yang dipergunakan, terdapat 4 jenis termometer yaitu termometer Celcius, Fahrenheit, Reamur dan Kelvin. Nama termometer ini dipakai sesuai dengan penemunya.

1. Skala Celcius

Andreas Celcius, menetapkan titik beku air sebagai titik tetap bawah yaitu 0° dan titik didih air sebagai titik tetap atas yaitu100°. Celcius membagi jarak titik tetap bawah dan titik tetap atasmenjadi 100 skala, sehingga titik beku air berada pada 0°C dantitik didih air pada 100° C. Menurut skala celcius setiap bagianskala menunjukkan 1° C. Termometer skala celcius banyak dipergunakan untuk mengukur suhu tubuh.

2. Skala Fahrenheit

Meskipun menggunakan patokan yang sama untuk titik tetapatas dan titik tetap bawah, tetapi Gabriel Daniel Fahrenheit menetapkan titik beku air pada 32° F dan titik didih air pada 212° F. Untuk patokan yang sama, Fahrenheit membagi skalanya dalam 180 bagian. Skala Fahrenheit banyak dipakai dinegara Eropa dan Amerika.

3. Skala Reamur

Reamur juga menggunakan patokan yang sama, tetapi untuk jarak tersebut Reamur membagi skalanya menjadi 80° bagian. Titik beku air menurut skala Skala Reamur adalah 0° R,sedangkan titik didih air pada 100° R.

4. Skala Kelvin

Menurut para ahli, suhu paling rendah yang dimiliki oleh suatubenda sama dengan -273 ° C. Suhu ini dinamakan suhu nolmutlak, karena pada suhu -273 ° C partikel-partikel gas tidakbergerak lagi. Ilmuwan pertama yang mengusulkan pengukuranberdasarkan nol mutlak adalah Lord Kelvin, oleh karenanya dinamakan Suhu Kelvin. Suhu Kelvin ditetapkan sebagai SatuanInternasional (SI) untuk besaran suhu.Seperti Celcius, Kelvin membagi skala menjadi 100 bagian. Batas bawah skala Kelvin ditetapkan pada titik beku air adalah273 K dan batas atas ditetapkan pada titik didih air 373 K.

D. Hubungan antar Skala Suhu

1. Hubungan Skala Celcius dan Reamur

Celcius dan Reamur menggunakan cara yang samadalam menetapkan titik atas dan titik bawah. Keduanya juga menetapkan 0° sebagai batas bawah. Perbedaannya Celcius membagi menjadi 100 skala, sedangkan Reamur membagi menjadi 80 skala. Dengan demikian satu bagian skala Celcius = 80/100 atau 4/5 bagian skala Reamur. Bila suhu naik 1° C, kenaikan pada skala reamur adalah1 x 4/5 ° R = 0,8° R. Bila suhu naik 10 ° C, kenaikan pada skala reamur adalah10 x 4/5 ° R = 8° R; demikian seterusnya. Jadi bila pada termometer skala Celcius menunjukkan suhu 10° C, maka pada skala reamur menunjukkan suhu 8° R. T 0°C = 4/5 T °R atau T °R = 5/4 T °C.

2. Hubungan Skala Celcius dan Fahrenheit

Seperti Reamur, Celcius dan Fahrenheit menggunakan cara yang sama dalam menetapkan titik atas dan titik bawah. Perbedaannya Celcius membagi menjadi 100 skala, sedangkan Fahrenheit membagi menjadi 180 skala. Perbedaan yang lain, Celcius mulai dari 0° C sedangkan Fahrenheit mulai dari 32° F. Dengan demikian satu bagian skala Celcius =180/100 atau 9/5 bagian skala Fahrenheit. Bila suhu naik 1° C, kenaikan pada skala fahrenheit adalah 1 x 9/5 °F = 1,8° F. Bila suhu naik 10° C, kenaikan pada skala reamur adalah 10 x 9/5 ° F = 18 ° F; demikian seterusnya. Karena Celcius menetapkan 0 ° C sebagai batas bawah danFahrenheit menetapkan 32°F, maka untuk setiap kenaikan skala Celcius ditambah dengan 32.

Jadi bila pada termometer skala Celcius menunjukkan suhu10° C, maka pada skala Fahrenheit menunjukkan suhu 32+18 ° F.T ° C = (32 + 9/5 T) °F atau T °F = 5/9 (T – 32) ° C.

3. Hubungan Skala Celcius dan Kelvin

Skala Celcius dan Kelvin menggunakan skala yang sama, yaitu membagi menjadi 100 skala untuk batas atas dan batas bawah. Perbedaannya Celcius mulai dari 0° C sedangkan Kelvin mulai dari 273 K. Dengan demikian satu bagian skala Celcius = satu bagian skala Kelvin. Bila suhu naik 1° C, kenaikan pada skala Kelvin adalah 1 K bila suhu naik 10°C, kenaikan pada skala Kelvin adalah 10 K juga; demikian seterusnya. Karena Celcius menetapkan 0°C sebagai batas bawah dan Kelvin menetapkan 273K, maka 273.Jadi bila pada termometer skala Celcius menunjukkan suhu 10 ° C, maka pada skala Kelvin menunjukkan suhu 10 + 273 K = 283 K. T ° C = T + 273 K atau T K = (T – 273) ° C

Contoh Soal

Sebuah benda suhunya berubah dari menjadi Nyatakan suhu-suhu itu ke dalam skala Celsius dan Kelvin, kemudian tentukan perubahan suhu untuk skala suhu Celsius dan Kelvin.

Penyelesaian :

Mengubah suhu dari skala Fahrenheit ke skala Celsius :

Untuk memperoleh suhu skala Kelvin diperoleh,

Perubahan suhu dalam skala Celsius dan Kelvin berturut-turut adalah

dan

Jadi, perubahan suhu skala Celsius sama dengan perubahan suhu skala Kelvin.

E. Pemuaian Zat

Pemuaian dialami oleh zat padat , zat cair dan gas.

1. Pemuaian zat padat

Pemuaian zat padat terdiri dari :

a. Pemuaian Panjang

Pemuaian panjang suatu benda dipengaruhi oleh panjang mula-mula benda, besar kenaikan suhu, dan tergantung dari jenis benda.

Besarnya panjang zat padat untuk setiap kenaikan 1ºC pada zat sepanjang 1 m disebut koefisien muai panjang (α). Hubungan antara panjang benda, suhu, dan koefisien muai panjang dinyatakan dengan persamaan

DL = Lo . a . Dt

Keterangan:
L₀ = panjang mula – mula ( m )

ΔL = pertambahan pamjang ( m )

a = koefisien muai panjang ( /°C)

Dt = Selisih antara suhu akhir dan suhu mula-mula

DA = Ao . b Dt

Pemuaian Luas
Pertambahan luas zat padat untuk setiap kenaikan 1ºC pada zat seluas 1 m^2 disebut koefisien muai luas (β). Hubungan antara luas benda, pertambahan luas suhu, dan koefisien muai luas suatu zat adalah

Keterangan:
A = Luas akhir (m²)
ΔA = Pertambahan luas (m²)
A₀ = Luas mula-mula (m²)
β = Koefisien muai luas zat (/º C) (b = 2 a)
Δt = Kenaikan suhu (ºC)

DV = Vo . g Dt

Pemuaian Volume
Jika suatu balok mula-mula memiliki panjang P₀, lebar L₀, dan tinggi h₀ dipanaskan hingga suhunya bertambah Δt, maka berdasarkan pada pemikiran muai panjang dan luas diperoleh harga volume balok tersebut sebesar
dimana

Keterangan:
V = Volume akhir (m³)
V₀ = Volume mula-mula (m³)
ΔV = Pertambahan volume (m³)
γ = Koefisien muai volume (/ºC) (g = 3 a)
Δt = Kenaikan suhu (ºC)

2. Pemuaian Zat Cair
Pada zat cair tidak melibatkan muai panjang ataupun muai luas, tetapi hanya dikenal muai ruang atau muai volume saja. Semakin tinggi suhu yang diberikan pada zat cair itu maka semakin besar muai volumenya. Pemuaian zat cair untuk masing-masing jenis zat cair berbeda-beda, akibatnya walaupun mula-mula volume zat cair sama tetapi setelah dipanaskan volumenya menjadi berbeda-beda. Pemuaian volume zat cair terkait dengan pemuaian tekanan karena peningkatan suhu. Titik pertemuan antara wujud cair, padat dan gas disebut titik tripel.
Anomali Air
Khusus untuk air, pada kenaikan suhu dari 0º C sampai 4º C volumenya tidak bertambah, akan tetapi justru menyusut. Pengecualian ini disebut dengan anomali air. Oleh karena itu, pada suhu 4ºC air mempunyai volume terendah. Hubungan volume dengan suhu pada air dapat digambarkan pada grafik berikut.
Pada suhu 4ºC, air menempati posisi terkecil sehingga pada suhu itu air memiliki massa jenis terbesar. Jadi air bila suhunya dinaikkan dari 0ºC – 4ºC akan menyusut, dan bila suhunya dinaikkan dari 4ºC ke atas akan memuai. Biasanya pada setiap benda bila suhunya bertambah pasti mengalami pemuaian. Peristiwa yang terjadi pada air itu disebut anomali air. Hal yang sama juga terjadi pada bismuth dengan suhu yang berbeda. Lakukan kegiatan berikut untuk menyelidiki kecepatan pemuaian pada berbagai macam zat cair.

3. Pemuaian gas

Pemuaian Gas Ada 3 Macam Yaitu:

1. Untuk sejumlah gas bermassa tertentu, pada tekanan tetap, ternyata volumenya sebanding dengan temperatur mutlaknya atau dikenal dengan HUKUM GAY LUSSAC dan proses ini disebut dengan proses ISOBARIK.

= C

V = C . T

Atau

Jadi pada TEKANAN TETAP berlaku :

P =

Untuk sejumlah gas bermassa tertentu, pada temperatur konstan, ternyata tekanan gas berbanding terbalik dengan volumenya atau dikenal dengan HUKUM BOYLE dan proses ini disebut dengan proses ISOTERMIS.

P.V = C

atau

P₁ V₁ = P₂ V₂

Jadi pada TEMPERATUR TETAP berlaku :

3. Selain itu gas dapat diekspansikan pada volume tetap dan prosesnya disebut dengan proses ISOKHORIS atau dikatakan tekanan gas sebanding dengan temperatur mutlaknya.

= C

P = C . T

Atau

Jadi pada VOLUME TETAP berlaku :

F. Penggunaan pemuaian zat

a. Keping bimetal

Keping bimetal ialah dua keping logam yang berbeda koefisien muainya yang dikeling menjadi satu . Jika keping bimetal itu dipanaskan maka keping itu akan membengkok ke arah logam yang koefisien muainya paling kecil. Akan tetapi jika didinginkan keping tersebut akan membengkok kearah logam yang koefisien muainya paling besar.

b. Termometer bimetal

Sebuah termometer bimetal yang berbentuk lingkaran. Ujung A diikat pada kaki termometer, ujung B diikat pada sebuah jarum yang dapat berputar pada poros C kanan. Sebaliknya, jika suhunya turun bimetal akan menjadi lebih lurus dan menggerakkan jarum ke kiri.

c. Termostat

Sebuah termostat di pakai untuk mempertahankan suhu suatu ruangan supaya tetap ( alat pengukur suhu ). Termostat terdiri dari sebuah batang bimetal yang berbentuk lingkaran, seperti halnya pada termometer bimetal. Ujung yang satu dijepit, ujung yang lain bebas dan dilekatkan pada sebuah jarum yang dapat bergerak maju mundur antara kotak listrik A dan B.

d. Saklar otomatis

Bimetal seperti susunan termostat itu juga banyak dipakai sebagai saklar otomatis, yang dapat menghubungkan dan memutuskan aliran listrik secara otomatis, apabila alatnya telah mencapai suatu suhu tertentu.

e. Penggunaan lain – lain

Penggunaan pemuaian benda yang dipanasi masih banyak lagi contohnya, misalnya termometer air raksa, paku keling, pemasangan ban besi roda pedati, pemasangan kaca jendela, dan rel kereta api harus diberi celah yang cukup untuk memuai kalau hari panas. Gelas yang koefisien muainya besar dapat pecah kalau di beri air panas. Gelas yang tahan panas ialah Gelas Pyrex.

G. Masalah akibat pemuaian zat

Masalah yang timbul akibat pemuaian zat, diantaranya sebagai berikut.

a. Pemasangan kaca jendela

Kacapun akan memuai jika suhu naik atau hari panas. Oleh karena itu, apabila kaca dipasang rapat – rapat pada bingkainya, kaca dapat pecah. Untuk itu, agar kaca tidak pecah dalam pemasangannya harus diberi ruangan muai pada bingkainya.

b. Pemasangan rel kereta api

Rel kereta api terbuat dari baja. Jika suhu naik ( hari panas ), rel akan bertambah panjang. Karena rel itu cukup panjang, pertambahan panjang itu tentu saja besar. Hal itu akan menyebabkan rel melengkung dan dapat mengakibatkan kecelakaan kereta api, agar rel tidak melengkung pada saat suhu naik ( hari panas ) maka pada waktu pemasangannya antara potongan satu dan yang lain harus diberi celah atau ruangan muai.

c. Pemasangan Jembatan pada landasan

Jembatan yang terbuat dari besi atau baja tentu saja akan memuai apabila suhunya naik dan menyusut apabila suhunya turun. Pada saat memuai atau menyusut, besi itu menimbulkan gaya yang sangat besar. Dengan demikian, pemuaian atau penyusutan dapat menyebabkan rusaknya jembatan atau landasan jembatan. Untuk itu agar jembatan atau landasan jembatan tidak rusak akibat pemuaian atau penyusutan, maka pada ujung jembatan harus diberi ruang muai. Disamping itu, jembatan harus bertumpu pada silinder saja.

d. Gelas

Gelas yang bermutu rendah ( koefisien muainya besar ) apabila dituangi air panas akan pecah. Hal itu disebabkan oleh bagian yang terkena air panas cepat memuai. Sedangkan bagian yang lain belum memuai. Dengan demikian terjadi pemuaian yang tidak merata, pemuaian dan penyusutan menimbulkan gaya yang besar sehingga gelas itu pecah.

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

1. Suhu didefinisikan sebagai besaran yang menyatakan ukuran derajat panas suatu benda. Sedangkan panasmerupakan suatu bentuk energi yang terdapat pada suatu materi (zat) .

2. Alat yang digunakan untuk mengukur suhu yaitu Termometer.

3. Ada empat jenis skala yaitu skala celsius, Kelvin , Fahreinheit, dan Reamur.

4. Pemuaian ada 3 yai pemuaian zat padat , pemuaian zar cair dan pemuaian gas.

5. Pemuaian zat padat ada 3 yaitu muai panjang , muai luas dan muai Volume.

B. Saran

Demikianlah makalah yang dapat kami susun. Kami menyadari bahwa apa yang kami tulis ini bukanlah sebagaimana layaknya makalah yang sempurna. Kritik dan saran yang konstruktif sangat kami harapkan demi perbaikan untuk makalah selanjutnya. Harapan kami semoga dengan disusunnya makalah ini dapat memberikan manfaat bagi kita semua.

REFERENSI

Giancoli, Douglas C., 2001, Fisika Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga

Halliday dan Resnick, 1991, Fisika Jilid I, Terjemahan, Jakarta : Penerbit Erlangga

Tipler, P.A.,1998, Fisika untuk Sains dan Teknik-Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penebit Erlangga

Young, Hugh D. & Freedman, Roger A., 2002, Fisika Universitas (terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga

cahkleca.blogdetik.com/index.php/archives/101 di akses hari minggu 21 Oktober 2012

alljabbar.wordpress.com/2008/03/30/pemuaian diakses hari minggu 21 Oktober 2012

Arini Fitri

Rabu, 23 Januari 2013

Jenis-jenis Skala Termometer dan Pemuaian

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Mengenai Saya