Termometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu. Untuk memahami pengukuran suhu, kita perlu memahami sifat-sifat termometrik yang terkait dengan pengoperasian termometer.
Salah satu sifat termometrik yang penting adalah titik tetap. Setiap termometer memiliki titik tetap yang digunakan sebagai referensi untuk mengkalibrasi termometer tersebut. Dalam skala Celsius, titik tetap adalah titik beku air murni pada tekanan atmosfer normal, yang ditetapkan sebagai 0 derajat Celsius. Selanjutnya, titik didih air murni pada tekanan atmosfer normal ditetapkan sebagai 100 derajat Celsius. Dengan menggunakan titik tetap ini, termometer dapat dikalibrasi dengan akurasi yang lebih tinggi.
Selain itu, sifat termometrik lainnya adalah kesetaraan panjang. Artinya, perubahan panjang termometer sebanding dengan perubahan suhu yang diukur. Dalam termometer cairan, seperti termometer raksa atau termometer alkohol, perluasan dan kontraksi cairan sebanding dengan perubahan suhu. Hal ini memungkinkan kita untuk mengukur suhu dengan memperhatikan perubahan panjang kolom cairan dalam termometer.
Sifat termometrik selanjutnya adalah linearitas. Idealnya, termometer harus menunjukkan perubahan suhu yang linear seiring dengan perubahan panjang termometer. Namun, beberapa termometer mungkin tidak sepenuhnya linear, terutama pada rentang suhu yang ekstrem. Oleh karena itu, penting untuk memahami batas linieritas termometer yang digunakan agar pengukuran suhu dapat dilakukan dengan akurasi yang memadai.
Selain itu, sifat termometrik juga mencakup kepekaan termometer. Kepekaan termometer mengacu pada kemampuannya untuk mendeteksi perubahan suhu yang kecil. Termometer yang lebih sensitif mampu merespons perubahan suhu dengan lebih presisi, sementara termometer yang kurang sensitif mungkin membutuhkan perubahan suhu yang lebih besar untuk memberikan pembacaan yang berbeda.
Dalam kesimpulan, sifat-sifat termometrik mencakup titik tetap, kesetaraan panjang, linearitas, dan kepekaan. Titik tetap digunakan sebagai referensi untuk mengkalibrasi termometer, sedangkan kesetaraan panjang memungkinkan pengukuran suhu dengan memperhatikan perubahan panjang termometer. Linearitas mengacu pada perubahan suhu yang linear seiring dengan perubahan panjang termometer, dan kepekaan termometer menentukan kemampuannya untuk mendeteksi perubahan suhu yang kecil. Memahami sifat-sifat ini penting dalam penggunaan dan interpretasi pengukuran suhu dengan termometer.
Apa itu sifat termometrik?
Sifat termometrik adalah sifat suatu bahan yang berubah terhadap suhunya. Beberapa contoh sifat termometrik termasuk volume cairan, panjang padatan, tekanan gas, hambatan listrik dan gaya gerak listrik.
Dengan meningkatnya suhu, sebagian besar cairan meningkat volumenya. Contohnya adalah perubahan volume cairan dalam termometer kaca. Panjang benda padat, seperti batang logam, bertambah jika suhu meningkat. Sebuah volume konstan gas meningkat dalam tekanan dengan meningkatnya suhu. Hambatan listrik, seperti hambatan resistor platinum, juga berubah dengan suhu.
Sifat Termometrik Digunakan Dalam Berbagai Termometer
Tabel berikut menunjukkan beberapa sifat termometrik dari materi yang digunakan dalam berbagai termometer:
| Sifat Termometrik | Termometer |
| Ekspansi volume gas | Termometer gas |
| Ekspansi volume cairan | Termometer laboratorium atau klinis |
| Ekspansi volume padatan | Termometer strip bi-logam |
| Perubahan tekanan dari massa gas tetap | Termometer gas volume konstan |
| Perubahan ggl | Termokopel |
| Perubahan hambatan listrik | Termometer atau termistor resistensi |
Sifat termometrik yang baik dari materi harus bervariasi:
- terus menerus terhadap suhu
- unik pada kisaran suhu yang akan diukur
- variasinya harus dapat diukur.
Volume Sebagai Contoh Sifat Termometrik
Kebanyakan benda padat atau cair atau gas mengembang dan mengerut volumenya ketika suhu di sekitarnya berubah.
Merkuri adalah satu-satunya logam unsur yang cair pada suhu biasa. Merkuri berwarna putih keperakan dan membeku menjadi lunak seperti timah atau timbal pada suhu sekitar -39 ° C. Merkuri tidak membasahi kaca atau melekat padanya, dan sifat ini, ditambah dengan ekspansi volume yang seragam di seluruh rentang cairannya, membuatnya berguna dalam termometer cair-dalam-kaca.
Gas seperti nitrogen atau hanya udara juga merupakan zat yang cocok untuk digunakan dalam termometer gas volumetrik. Biasanya, termometer gas ini bekerja paling baik untuk mengukur suhu yang sangat rendah.
Strip padat dari bahan yang berbeda seperti tembaga dan aluminium dapat dibuat untuk saling menempel (strip bi-metal). Ketika suhu lingkungannya berubah, bahan-bahan yang berbeda mengembang pada jumlah yang berbeda, menyebabkan strip bimetalik menekuk, memberikan indikasi perubahan suhu.
Kelebihan dan Kekurangan Merkuri sebagai zat termometrik
| Keuntungan | Kekurangan |
| Ini adalah konduktor panas yang baik (Konduktivitas termal tinggi) | Beracun |
| Tidak membasahi (menempel ke sisi) tabung | Ekspansi termal kecil |
| Titik didih tinggi (3570C) | Mahal |
| Ekspansi seragam | Titik beku tinggi, −39 (Tidak dapat digunakan di tempat yang sangat dingin) |
| Tanggapi perubahan suhu dengan cepat | |
| Meniskus yang terlihat |
Kelebihan dan Kekurangan Alkohol sebagai zat termometrik
| Keuntungan | Kekurangan |
| Cairan aman | Membasahi tabung |
| Titik beku rendah (−115oC) | Titik didih rendah (78oC) |
| Ekspansi besar | Tidak bereaksi dengan cepat terhadap perubahan suhu |
| Murah | Perlu dicelup karena tidak berwarna |
| Ekspansi tidak seragam |
Kelebihan dan Kelemahan Menggunakan Merkuri Atau Alkohol Dalam Termometer
| Air raksa | Alkohol |
| Perak | Tidak berwarna, biasanya diwarnai merah |
| Konduktivitas termal yang tinggi
(Dapat merespon dengan sangat cepat |
Konduktivitas termal yang rendah
(Butuh waktu lebih lama untuk mencapai nya |
| Ekspansi seragam | Ekspansi tidak seragam |
| Tidak membasahi gelas | Gelas basah |
| Cairan beracun | Cairan aman |
| Mahal | Murah |
| Cairan yang sangat padat | Cairan yang kurang padat |
| Ekspansi termal kecil
(Tanda skala pada batang adalah |
Ekspansi termal yang besar
(Penandaan skala pada batang terpisah jauh |
Kesimpulan
Sifat termometrik adalah properti suatu zat yang berubah secara seragam dengan perubahan suhu yang seragam. Salah satu contoh yang paling terkenal adalah ekspansi termal. Ekspansi termal memiliki banyak aplikasi yang kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari, beberapa di antaranya tercantum di bawah ini:
- Thermostat yang digunakan untuk menjaga suhu.
- Termometer yang digunakan untuk mengukur suhu.
Instrumen, termometer, diperlukan untuk mengukur suhu secara objektif. Termometer memanfaatkan sifat fisik dari zat termometrik yang berubah secara terus-menerus dengan suhu. Sifat fisik disebut sebagai sifat termometrik.