Kata Pengantar
Puji
dan Syukur kami panjatkan ke Hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat
limpahan Rahmat dan Karunia-Nya sehingga kami dapat menyusun makalah ini dengan
baik dan benar, serta tepat pada waktunya. Dalam makalah ini, kami akan
membahas mengenai “Alat – Alat Pengukuran Pada Temperatur” yang berada pada
mata kuliah Proses Instrumentasi Kimia.
Makalah
ini telah dibuat oleh beberapa bantuan dari berbagai pihak untuk membantu
menyelesaikan tantangan dan hambatan selama mengerjakan makalah ini. Oleh
karena itu, kami mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua
pihak yang telah membantu dalam penyusunan makalah ini.
Kami
menyadari bahwa masih banyak kekurangan yang mendasar pada makalah ini. Oleh
karena itu, kami memohon kepada pembaca untuk memberikan kritik dan saran yang
dapat membangun kami. Kritik konstruktif dari pembaca sangat kami harapkan
untuk penyempurnaan makalah selanjutnya.
Akhir
kata, semoga makalah ini dapat memberikan manfaat bagi kita semua.
Indramayu,10 Maret 2017
Tim Penyusun
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar
Belakang
Dalam kehidupan sehari – hari, temperatur sangat
dibutuhkan untuk kelangsungan hidup makhluk hidup. Temperatur memegang peranan
penting dalam kehidupan di dunia ini, contohnya temperatur berperan dalam
siklus hidrogen, oksigen, nitrogen, dan lain sebagainya. Semua benda di dunia
ini mempunyai temperatur yang menjadi sifat dari benda itu sendiri.
Temperatur itu sendiri merupakan ukuran panas sesuatu.
Temperatur juga dapat didefinisikan sebagai sifat fisik suatu benda untuk
menentukan apakah 2 benda berada pada kesetimbangan termal tertentu. Sifat –
sifat benda yang berubah karena pengaruh temperatur disebut sifat termometrik.
Suhu merupakan keadaan
suatu benda dilihat dari panas dinginnya benda tersebut. Suhu dapat diukur
dengan menggunakan alat ukur fisika yang dinamakan thermometer. Dalam kehidupan sehari-hari masyarakat untuk mengukur
suhu cenderung menggunakan indera peraba. Tetapi dengan adanya
perkembangan teknologi maka diciptakanlah termometer untuk mengukur suhu dengan
valid. Pada abad 17 ada 30 jenis skala yang membuat para ilmuwan
kebingungan. Hal ini memberikan inspirasi pada Anders Celcius (1701 -
1744) sehingga pada tahun 1742 dia memperkenalkan skala yang digunakan sebagai
pedoman pengukuran suhu.Skala ini diberinama sesuai dengan namanya yaitu Skala
Celcius. Apabila benda didinginkan terus maka suhunya akan semakin dingin
dan partikelnya akan berhenti bergerak, kondisi ini disebut kondisi nol
mutlak. Skala Celcius tidak bisa menjawab masalah ini maka Lord Kelvin (1842
- 1907) menawarkan skala baru yang diberi nama Kelvin. Skala kelvin
dimulai dari 273 K ketika air membeku dan 373 K ketika air
mendidih. Sampai nol mutlak sama dengan 0 K atau -273 ° C. Selain
skala tersebut ada juga skala Reamur dan Fahrenheit. Untuk skala Reamur air
membeku pada suhu 0 ° R dan mendidih pada suhu 80 ° R sedangkan pada skala
Fahrenheit air membuka pada suhu 32 ° F dan mendidih pada suhu 212 ° F.
Panas sangat berpengaruh terhadap properti
dari suatu materi sepertiekspansi termal, radiasi, serta efek elektrik. Ketiga
properti tersebutmenjadi dasar untuk membuat alat ukur temperatur sesuai dengan
pengaruh perubahan suhu terhadap properti suatu benda. Tingkat presisialat
ukur temperatur sangat bergantung kepada properti materil yangdigunakan, properti
material yang diukur, serta desain dari alat ukur itusendiri. Sehingga
penentuan alat ukur yang tepat sesuai dengan mediakerja yang akan diukur sangat
mempengaruhi hasil akhir pengukuran.
Dalam dunia keteknikan, temperatur
menjadi faktor utama dalam segala kerja suatu sistem. Oleh sebab itu, ketepatan
dalam penentuan temperatur sangat diharuskan. Dari latar belakang tersebut,
kami tertarik untuk membahas bagaimana pengukuran temperatur itu sendiri.
B. Rumusan
Masalah
1. Apakah
pengertian dari temperatur ?
2. Apa
saja alat – alat ukur pada temperatur ?
3. Apa
saja satuan – satuan pada temperatur ?
4. Apakah
pengertian dari thermometer ?
5. Apa
saja jenis – jenis dari thermometer ?
6.
Bagaimana cara menggunakan thermometer ?
C. Tujuan
1. Untuk
menyelesaikan tugas mata kuliah Proses Instrumentasi Kimia.
2. Untuk
mengetahui alat-alat pengukuran pada temperatur.
3. Untuk
mengetahui pengertian temperatur.
4. Untuk
mengetahui satuan – satuan pada temperatur.
5. Untuk
mengetahui pengertian dari thermometer.
6. Untuk
mengetahui jenis – jenis dari thermometer.
7. Untuk
mengetahui cara menggunakan thermometer.
BAB II
PEMBAHASAN
A. Pengertian
Temperatur
Temperatur
adalah ukuran panas-dinginnya dari suatu benda. Panas-dinginnya suatu benda
berkaitan dengan energi termis yang terkandung dalam benda tersebut. Makin
besar energi termisnya, makin besar temperaturnya. Temperatur disebut juga
suhu. Suhu menunjukkan derajat panas benda. Mudahnya, semakin tinggi suhu suatu
benda, semakin panas benda tersebut. Secara mikroskopis, suhu menunjukkan
energi yang dimiliki oleh suatu benda. Setiap atom dalam suatu benda
masing-masing bergerak, baik itu dalam bentuk perpindahan maupun gerakan di
tempat berupa getaran. Makin tingginya energi atom-atom penyusun benda, makin
tinggi suhu benda tersebut.
Menurut
Ir. Sarsinta temperatur adalah suatu ukuran dingin atau panasntya keaadan atau
sesuatu lainnya. Satuan ukur dan temperatur yang banyak digunakan di Indonesia adalah
°C
(derajat Celcius) sementara satuan ukur yang banyak digunakan di luar negeri
adalah derajat Fahrenheit.
Menurut
Nurdin Riyanto termometer merupakan suatu ukuran energi kinetik rata - rata
dari suatu molekul. Jika temperatur tinggi maka energi kinetik rata-rata pun
akan menjadi besar.
Menurut
Wirastuti temperatur udara adalah panas atau dinginnya suatu udara. Perubahan temperatur
udara disebabkan oleh adanya kombinasi kerja antara udara, berbagai kecepatan
proses pendinginan dan pemanasan suatu daerah, dan jumlah kadar air serta
permukaan bumi. Alat untuk mengukur temperatur udara ini adalah termometer.
Pada
dasarnya temperatur adalah ukuran yang menyatakan panas dinginnya sesuatu bisa
dalam bentuk padat, cair ataupun gas. Biasanya dinyatakan dalam satuan derajat.
Semakin panas suatu benda makan nilai derajatnya akan semakin tinggi,
sebaliknya semakin dingin suatu benda maka nilai derajatnya juga akan semakin
turun.
Contohnya
air yang mendidih biasanya pada suhu 100 °C dan es membeku pada suhu 0 °C.
dalam dunia internasional ada beberapa jenis satuan derajat suhu diantaranya K
= Kelvin, F = Farenheit, R = Reameur, °C = Celcius, dan Ra = Rankine. Yang
merupakan satuan derajat yang umum digunakan di Indonesia.
Termometer
biasanya berbentuk pipa sempit tertutup yang terbuat dari kaca. Pipa ini
biasanya berisi zat cair yang sifatnya termometrik, yaitu zat cair yang akan
berubah secara fisis bila dipanaskan dan didinginkan sehingga dapat dijadikan
penunjuk bila terjadi kenaikan atau penurunan suhu, contohnya seperti air raksa
atau alkohol.
Ada bermacam - macam jenis termometer,
diantaranya yang cukup sering ditemui adalah termometer raksa yang hasil
pengukurannya dibaca secara manual dan ada pula termometer digital dimana nilai
suhu yang diukur akan ditampilkan di layar secara presisi.
B. Jenis
Alat Pengukuran Pada Temperatur
1) Termometer
Alat yang
digunakan untuk mengukur suhu benda dengan tepat dan menyatakannya dengan angka
disebut termometer. Sebuah termometer biasanya terdiri dari sebuah pipa
kaca berongga yang berisi zat cair ( alkohol atau air raksa ), dan bagian atas
cairan adalah ruang hampa udara.
Termometer dibuat
berdasarkan prinsip bahwa volume zat cair akan berubah apabila dipanaskan atau
didinginkan. Volume zat cair akan bertambah apabila dipanaskan sedangkan
apabila didinginkan akan berkurang. Naik atau turunnya cairan tersebut
digunakan sebagai acuanuntuk menentukan suhu suatu benda.
Untuk lebih
memahami prinsip kerja termometer, panaskan air didalam tabung sampai mendidih
kemudian amati dengan teliti air tersebut. Tentu tidak lama kemudian kamu aan
melihat bahwa zat cair dalam pipa kaca naik mencapai titik tertentu. Perubahan
volume zat cair dalam pip dapat digunakan untuk mengkur suhu.
Adapun jenis jenis
termometer berdasarkan sifatnya yaitu :
1.1 Termometer Dengan Bahan Zat
Cair
a.
Termometer Laboratorium
Alat ini biasanya
digunakan untuk mengukur suhu air dingin atau air yang sedang dipanaskan.
Termometer laboratorium menggunakan raksa atau alkohol sebagai penunjuk suhu.
Raksa dimasukkan ke dalam pipa yang sangat kecil (pipa kapiler), kemudian pipa
dibungkus dengan kaca yang tipis. Tujuannya agar panas dapat diserap dengan
cepat oleh termometer.
Skala pada
termometer laboratorium biasanya dimulai dari 0 °C hingga 100 °C. 0 °C
menyatakan suhu es yang sedang mencair, sedangkan suhu 100°C menyatakan suhu air yang sedang mendidih. Termometer ini digunakan untuk perlengkapan
praktikum di laboratorium. Bentuknya pipa panjang dengan cairan pengisi alkohol
yang diberi warna merah.
Fungsi termometer laboratorium digunakan
untuk perlengkapan praktikum di laboratorium.
Cara menggunakan termometer laboratorium
yaitu : Ukur suhu objek benda yang akan diukur (misalnya : cairan). Jika
cairan bertambah panas maka raksa atau alkohol akan memuai sehingga skalanya
bertambah. Agar termometer sensitif terhadap suhu maka ukuran pipa harus dibuat
kecil (pipa kapiler) dan agar peka terhadap perubahan suhu maka dinding
termometer (reservoir) dibuat setipis
mungkin dan bila memungkinkan dibuat dari bahan yang konduktor.
Kelebihan dari Termometer Laboratorium :
· Skala
ukurnya luas hingga di bawah nol.
b.
Termometer Ruang
Termometer ruang
biasanya dipasang pada tembok rumah atau kantor. Termometer ruang mengukur suhu
udara pada suatu saat. Skala termometer ini adalah dari -50°C sampai 50°C. Skala ini digunakan karena suhu udara di beberapa tempat
bisa mencapai di bawah 0°C,
misalnya wilayah Eropa. Sementara di sisi lain, suhu udara tidak pernah
melebihi 50°C.
Fungsi dari termometer ruang yaitu
digunakan untuk mengukur suhu suatu ruangan.
Cara menggunakan termometer ruang yaitu
untuk mengukur suhu suatu ruangan biasanya termometer ini digabungkan dengan
berbagai alat lain misalnya : alat penunjuk waktu,hiasan dinding,dan lain
sebagainya.
Kelebihan dari Termometer Ruang :
· Merupakan
termometer maksimum, ukuran tandon dibuat besar agar menjadi lebih peka
terhadap perubahan suhu.
c.
Termometer Klinis
Termometer klinis
disebut juga termometer demam. Termometer ini digunakan oleh dokter untuk
mengukur suhu tubuh pasien. Pada keadaan sehat, suhu tubuh manusia sekitar 37°C. Tetapi pada saat demam, suhu tubuh dapat melebihi
angka tersebut, bahkan bisa mencapai angka 40.
Skala pada
termometer klinis hanya dari 35°C
hingga 43°C. Hal ini
sesuai dengan suhu tubuh manusia, suhu tubuh tidak mungkin di bawah 35°C dan melebihi 43°C.
Fungsi dari termometer klinis biasanya
digunakan untuk mengukur suhu tubuh manusia.
Cara menggunakan termometer klinis yaitu
mula-mula,periksa terlebih dahulu apakah termometer sudah menunjukkan suhu
dibawah 35°C.Jika belum,termometer kita kibas-kibaskan sehingga menunjukkan
suhu kurang dari 35°C.Selanjutnya,pasang thermometer itu di bawah ketiak atau
lipatan tubuh selama kira-kira 5 menit.Setelah itu,ambil thermometer dari tubuh
dan baca pada skala termometer.Skala yang ditunjukkan termometer
menunjukkan suhu tubuh pasien pada keadaan itu.
Kelebihan
Termometer Klinis
·
Saat ditempelkan
pada tubuh akan membaca secara otomatis dan ditampilkan dalam bentuk angka
·
Tidak mudah rusak
·
Cepat menangkap
suhu/ menyamkan suhu dengan benda yang diukur
·
Bisa digunakan
disemua site
Kelemahan
Termometer Klinis
·
Termasuk
termometer yang mahal
·
Kurang akurat
·
Gampang berubah
posisi
d.
Termometer Six-Bellani
Termometer
Six-Bellani disebut pula termometer maksimum-minimum. Termometer ini dapat
mencatat suhu tertinggi dan suhu terendah dalam jangka waktu tertentu. Termometer
ini mempunya 2 cairan, yaitu alkohol dan raksa dalam satu termometer.
Fungsi dari termometer Six-Bellani yaitu
digunakan untuk mengukur suhu maksimum dan minimum suatu tempat.
Prinsip
kerja termometer maksimum-minimum Six-Bellani adalah ketika
suhu udara turun, alkohol di ruang A (tengah) menyusut. Akibatnya, raksa di
ruang B naik dan mendorong keping baja untuk menunjuk suhu minimum. Sebaliknya,
jika suhu udara naik, alkohol di ruang A memuai dan mendesak raksa di ruang B
turun, sedangkan raksa di ruang C naik untuk mendorong keping baja menunjuk
suhu maksimum. Kedua keping baja tidak dapat turun karena ditahan oleh spiral.
Untuk mengembalikan keping baja ke posisi semula digunakan magnet tetap.
Kelebihan Termometer Six-Bellani
· Dilengkapi
magnet tetap untuk menarik keping baja turun melekat pada raksa.
· Termasuk
termometer khusus karena digunakan untuk mengatur suhu tertinggi dan terendah
di suatu tempat.
· Menggunakan
2 skala, skala minimum di pipa kiri dan skala maksimum di pipa kanan.
Kekurangan
Termometer Six-Bellani
· Pemakai
harus berhati hati karena selesai dibaca suhunya, termometer harus dikibas
dengan keras untuk mengembalikan fungsinya.
e.
Termometer Air
Raksa
Termometer air raksa adalah termometer
cairan yang menggunakan air raksa sebagai pengisinya. Termometer air raksa
merupakan thermometer yang banyak digunakan dibandingkan dengan termometer
alkohol. Termometer air raksa sering disebut termometer maksimum karena dapat
mengukur suhu yang sangat tinggi. Jika suhu panas, air raksa akan memuai
sehingga kita akan melihat air raksa pada tabung kaca naik. Ketika suhu turun,
air raksa akan tetap berada pada posisi ketika suhu panas. Hal itu disebabkan
adanya konstraksi yang menghambat air raksa untuk kembali ke keadaan semula.
OIeh karena itu, untuk mengembalikan air raksa ke posisi dasar, kita harus
mengibas-ngibaskan termometer ini dengan kuat.
Cara menggunakan
termometer air raksa yaitu :
·
Jika menggunakan termometer air raksa,
pastikan air raksa berada di reservoir atau di bawah 35°C. Bila tidak
di reservoir, kibaskan ujung yang tidak berair raksa.
·
Sebelum menggunakan termometer, bersihkan
ujungnya yang berisi air raksa dengan pembesih alkohol.
·
Jika menggunakan termometer air raksa,
tahan sekitar 3-5 menit atau sampai air raksa tidak bergerak lagi, baru dilihat
hasilnya. Sementara jika dengan termometer digital relatif lebih cepat.
·
Jika hasil pengukuran menunjukkan angka
lebih dari 37,5° C, artinya anak demam. Hal ini bisa juga kerena baju anak
terlalu tebal atau suhu tubuhnya meningkat karena banyak bergerak. Jika kurang
pasti, lakukan lagi pengukuran sekitar 30 menit kemudian.
·
Setelah pemakaian, jangan lupa
membersihkan kembali termometer dengan pembersih beralkohol.
Beberapa
keuntungan air raksa sebagai pengisi thermometer antara lain:
a) Air raksa tidak membasahi dinding pipa kapiler, sehingga
pengukurannya menjadi teliti.
b) Air raksa mudah dilihat karna mengkilat.
c) Air raksa cepat mengambil panas dari suatu
benda yang sedang diukur.
d) Jangkauan suhu air raksa
cukup lebar, karna air raksa membeku pada suhu -40 oC dan mendidih
pada suhu 360 oC.
e) Volume air raksa berubah secara teratur.
Selain
beberapa keuntungan, ternyata air raksa juga memiliki beberapa kerugian antara
lain:
a) Air raksa harganya mahal.
b) Air raksa tidak digunakan untuk mengukur suhu
yang sangat rendah.
c) Air raksa termasuk zat
yang beracun sehingga berbahaya pabila tabungnya pecah.
1.2 Termometer Dengan Bahan Zat
Padat
a.
Termometer Bimetal
Termometer bimetal
memanfaatkan logam untuk menunjukkan adanya perubahan suhu dengan prinsip logam
akan memuai jika dipanaskan dan menyusut jika didinginkan. Kepala bimetal
dibentuk spiral dan tipis, sedangkan ujung spiral bimetal ditahan
sehingga tidak bergerak dan ujung lainnya menempel pada pinggir penunjuk.
Semakin besar suhu, keping bimetal semakin melengkung dan meneyebabkan jarum
penunjuk bergerak ke kanan, ke arah skala yang lebih besar. Termometer bimetal
biasanya terdapat di mobil.
Fungsi dari termometer bimetal adalah
digunakan untuk menunjukkan adanya perubahan suhu dengan prinsip logam akan
memuai jika dipanaskan dan menyusut jika didinginkan.
Cara menggunakan termometer bimetal yaitu
Keping Bimetal sengaja dibuat memiliki dua buah keping logam karena kepingan
ini dapat melengkung jika terjadi perubahan suhu. Prinsipnya, apabila suhu
berubah menjadi tinggi, keping bimetal akan melengkung ke arah logam yang
keoefisien muainya lebih rendah, sedangkan jika suhu menjadi rendah, keping
bimetal akan melengkung ke arah logam yang keofisien muainya lebih tinggi.
Logam dengan koefisien muai lebih besar (tinggi) akan lebih cepat memanjang
sehingga kepingan akan membengkok (melengkung) sebab logam yang satunya lagi
tidak ikut memanjang. Biasanya keping bimetal ini terbuat dari logam yang
koefisien muainya jauh berbeda, seperti besi dan tembaga.
Pada termometer, keping bimetal dapat
difungsikan sebagai penunjuk arah karena jika kepingan menerima rangsangan
berupa suhu, maka keping akan langsung melengkung karena pemuaian panjang pada
logam.
Kelebihan Termometer Bimetal
·
Tahan dari goncangan
·
Tidak mudah terbakar
·
Harganya relatif Murah
·
Tahan lama, awet dan mudah dikalibrasikan
·
Dapat digunakan untuk termograf
Kelemahan Termometer Bimetal
·
Memerlukan kalibrasi sering untuk menjaga
akurasiRespon terhadap perubahan suhu lambat
·
Kurang akurat
b.
Termometer
Termokopel
Pengukuran suhu
dengan ketepatan tinggi dapat dilakukan dengan menggunakan termokopel, di
mana suatu tegangan listrik dihasilkan saat dua kawat berbahan logam yang
berbeda disambungkan untuk membentuk sebuah loop. Kedua persambungan tersebut
memiliki suhu yang berbeda. Untuk meningkatkan besar tegangan listrik yang
dihasilkan, beberapa termokopel bisa dihubungkan secara seri untuk membentuk
sebuah termopil.
Cara
kerja termometer termokopel yaitu pemuaian yang
berbeda antara dua logam yang kedua ujungnya disentuhkan akan menghasilkan gaya
gerak listnik (ggl). Besar ggl ini yang dimanfaatkan oleh termokopel untuk
menunjukkan suhu.
Termometer
termokopel berfungsi untuk membentuk rangkaian tertutup dan kecepatan dan
keseimbangan suhu.
Kelebihan
Termokopel
·
Layar mudah dibaca
tidak mudah keruh, skala terlihat jelas
·
Tahan lama, tidak
mudah rusak
·
Respon terhadap
perubahan suhu, sangat cepat diterima
·
Lebih akurat,
·
Dapat mengukur
variasi suhu lebih dari jarak kurang dari 1 cm
·
Terletak pada kecepatan
mencapai keseimbangan suhu dengan sistem yang akan diukur.
·
Jangkauan suhunya
besar (mulai dari -100 °C
sampai dengan 1500 °C), ukuran termometer kecil, dapat mengukur suhu dnegan
cepat dan dapat dihubungkan ke rangkaian lain atau komputer.
Kelemahan
Termokopel
·
Hanya mengukur
perbedaan suhu
·
Sulit untuk
mengkalibrasi
·
Perlengkapan
tambahan cenderung mahal
·
Kurang teliti jika
dibandingkan dengan termometer gas volume konstan
dan
termometer platina.
c.
Termometer Platina
Prinsip termometer
ini adalah ketika suhu naik, hambatan listrik platina naik. Hambatan listrik
diukur dengan teliti oleh sebuah rangkaian jembatan.
Keuntungan
Termometer Platina
·
Jangkauan suhunya lebar ( -250°C sampai
dengan 1500°C ), teliti dan peka.
Kerugian Termometer
Platina
·
Suhu tidak dibaca langsung. Pembacaannya
lambat, sehingga tidak sesuai untuk mengukur suhu yang berubah – ubah.
1.3 Termometer Hambatan
a.
Termometer Hambatan Listrik
Termometer
hambatan listrik merupakan termometer yang paling tepat digunakan dalam
industri untuk mengukur suhu di atas 1000 C. Termometer ini dibuat berdasarkan
perubahan hambatan logam, contohnya termometer hambatan platina.
Dalam termometer
hambatan terdapat kawat penghambat yang disentuhkan ke benda yang akan diukur
suhunya, misalnya pada pengolahan besi dan baja. Suatu tegangan atau potensial
listrik yang bernilai tetap diberikan sepanjang termistor, yaitu sensor yang
terbuat dari logam dengan hambatan yang bertambah jika dipanaskan.
Termometer hambatan berfungsi untuk mengukur suhu yang tinggi tidak
mungkin menggunakan termometer zat cair. Termometer logam
adalah termometer yang paling tepat digunakan
dalam industri untuk mengukur suhu di atas 1000°C. Salah satu termometer yang
dibuat berdasarkan perubahan hambatannya adalah temometer hambatan platina.
Hambatan
listrik pada seutas kawat logam akan bertambah jika dipanaskan. Sifat
termometnik ini dimanfaatkan untuk mengukur suhu pada termometer hambatan.
Cara kerja termometer
hambatan yaitu dengan menyentuhkan kawat penghantar ke sasaran, misalnya
lelehan besi yang panas pada pengolahan besi atau baja. Panas tersebut
direspons oleh hambatan (R), kemudian energi listnik yang bersangkutan diubah
menjadi energi gerak yang bisa menunjukkan angka tertentu pada skala suhu.
Kelebihan Termometer Hambatan
· Dapat mengukur suhu yang sangat tinggi diatas 10000C
· Ramah lingkungan
· Mudah menyesuaikan dengan suhu
benda yang diukur
· Efisien bila digunakan untuk
keperluan industri
· Tidak memerlukan keahlian kusus
untuk mengoprasikannya
Kelemahan
Termometer Hambatan
·
Instalasi
sulit
·
Memerlukan
perawatan rutin agar tidak cepat rusak
·
Harga
tergolong mahal
·
Kesalahan
pengukuran mudah dipengaruhi oleh faktor-faktor lain
·
Kurang
akurat, hasil pengukuran mudah berubah ubah
|
|
b. Termometer Resistor
Termometer
resistor adalah termometer yang dibuat berdasarkan perubahan hambatan jenis
suatu penghantar karena adanya perubahan suhu. Termometer resistor memiliki
thermometric property berupa hambatan suatu konduktor. Termometer ini berfungsi
untuk mengukur suhu yang tinggi.
Termometer
hambatan menggunakan logam karena logam akan bertambah besar hambatannya
terhadap arus listrik jika panasnya bertambah. Jika suhu bertambah,
elektron-elektron tersebut akan bergetar dan getarannya semakin besar seiring
dengan naiknya suhu. Dengan besarnya getaran tersebut, maka gerakan elektron
akan terhambat dan menyebabkan nilai hambatan dari logam tersebut bertambah.
Platinum adalah logam yang paling sering digunakan untuk termometer hambatan
karena tingkat kestabilannya serta daya yang tidak berubah drastis dengan
tegangan.
Untuk
mengukur suhu yang tinggi tidak mungkin menggunakan termometer zat cair.
Termometer logam adalah termometer yang paling tepat digunakan dalam industri
untuk mengukur suhu diatas 1.0000 C. Salah satu termometer yang
dibuat berdasarkan perubahan hambatannya adalah termometer hambatan platina.
Hambatan listrik pada seutas kawat logam akan bertambah jika dipanaskan. Sifat
termometrik ini dimanfaatkan untuk mengukur suhu pada termometer hambatan.
Cara
kerja termometer ini adalah dengan menyentuhkan kawat penghantar ke sasaran,
misalnya lelehan besi yang panas pada pengolahan besi atau baja. Panas tersebut
direspon oleh tahanan, kemudian energi listrik yang bersangkutan diubah menjadi
energi gerak yang bisa menunjukkan angka tertentu pada skala suhu.
Kelebihan
Termometer Resistor
· Layar mudah dibaca
· Respon terhadap perubahan suhu,
cepat
· Dapat mengukur suhu panas hingga 160
C
· Jika rusak, mudah diperbaiki
· Praktis digunakan karena modelnya
yang simple
· Akurat terhadap perubahan suhu yang
sangat kecil
Kelemahan
Termometer Resistor
· Cenderung 'hanyut' setelah tahun
penggunaan
· Harganya relatif mahal
· Memerlukan energi listrik
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 Termistor
· Dapat
dihubungkan ke rangkaian lain atau komputer.
· Sensitifitas
terhadap perubahan suhu kecil sangat tinggi
· Ukuran
kecil sehingga mudah dibawa
Kerugian
Termometer Termistor
· Jangkauan
suhunya terbatas, yaitu -25°C sampai dengan 180°C.
· Skala
yang digunakan non linear
· Mudah
rusak dan rapuh.
· Sulit
dibaca dan apabila sudah lama kaca menjadi keruh.
1.4 Termometer
Tekanan Gas
Termometer gas
adalah jenis termometer yang memanfaatkan sifat-sifat termal gas. Ada dua macam
termometer gas yaitu :
a.
Termometer yang
volume gasnya dijaga tetap dan tekanan gas tersebut dijadikan sifat termometrik
dari termometer.
b.
Termometer yang
tekanan gasnya dijaga tetap dan volume gas tersebut dijadikan sifat termometrik
dari termometer.
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.
Kelebihan dari termometer gas yaitu
:
a.
Lebih
teliti.
b.
Dapat
mengukur suhu rendah karena titik bekunya -250°C.
c.
Dapat
mengukur suhu tinggi karena titik didihnya 1500°C.
Kekurangan dari termometer gas yaitu
:
a.
Pengukuran
lambat
Gambar Termometer Gas dengan Volume Tetap Gambar Termometer Gas
1.5 Termometer Intensitas Reaksi
a. Pirometer
Intensitas radiasi yang dipancarkan oleh benda yang sangat
panas yang termometer pirometer
ini berfungsi untuk menunjukkan suhu. Sifat termometrik
ini dimanfaatkan untuk mengukur suhu pada pirometer.
Cara kerja pirometer adalah bekerja dengan mengukur
intensitas radiasi yang dipancarkan oleh benda yang sangat panas (misalnya,
pada tingkat lebur baja). Pirometer dapat digunakan untuk mengukur suhu yang
sangat tinggi (kira-kira 500°C sampai 3000°C).
Cara menggunakan pirometer adalah dengan mengarahkan
pirometer ke lubang tungku. Lalu , rheostat diputar
sampai filamen lampu mulai menyala dan warna nyala filamen sama dengan warna
tungku yang berisi logam yang sedang dilebur. Suhu tungku sesuai dengan suhu
yang ditunjukkan oleh ammeter pada pirometer yang sudah dikalibrasikan ke dalam
derajat celsius.
Pirometer adalah
sebuah termometer yang sangat akurat yang mengukur suhu benda dengan jalan
mengukur besarnya radiasi total atau radiasi pada salah satu panjang gelombang.
Pirometer dapat mengukur suhu yang sangat tinggi (kira-kira 500 C – 3000 C).
Secara teori, suatu benda yang panas akan memancarkan radiasi dan cahaya
disekelilingnya, semakin tinggi suhu benda tersebut maka makin besar radiasi
dan intensitas cahaya yang dipancarkan. Besarnya radiasi dan intensitas cahaya
ini tergantung dari suhu benda dan dari warna atau panjang gelombang sinar yang
dipancarkan. Dengan mengukur radiasi total atau radiasi pada salah satu panjang
gelombang maka temperatur benda akan dapat ditentukan tanpa menyentuh benda
tersebut, bahkan jika Anda berdiri agak jauh dari benda tersebut.
Prinsip kerja
pirometer adalah dengan mengukur intensitas radiasi yang dipancarkan oleh
benda-benda yang suhunya sangat tinggi. Spirometer dapat digunakan untuk
mengukur suhu antara 500 C – 3.000 C.
Pirometer dibagi
menjadi 2, yaitu:
1.
Pirometer Radiasi
Prinsip kerja
pirometer ini yaitu dengan mengukur radiasi total yang dipancarkan oleh benda
yang diukur. Pengukuran radiasinya dilakukan dengan menggunakan sensor panas
seperti termokopel, radiasi yang datang diubah menjadi panas dan akan menaikkan
temperature sensor atau sebuah sel peka cahaya mengubah energy cahaya menjadi
besaran listrik.
2.
Pirometer Optik
Prinsip kerja
pirometer ini yaitu dengan mengukur radiasi pada salah satu warna (panjang
gelombang). Pirometer optic bekerja berdasarkan pengukuran radiasi pada suatu
panjang gelombang tertentu. Radiasi ini dinyatakan oleh terang benda tersebut
pada warna yang sesuai dengan panjang gelombang. Pengukuran terang benda ini
dilakukan dengan cara membandingkan dengan suatu lampu standard yang terangnya
dapat diatur. Dengan mengatur arus yang melalui lampu, filamen dari lampu dapat
dibuat sama terang dengan benda yang akan diukur suhunya. Bila terang filament
dan benda telah sama maka keduanya akan terlihat baur menjadi satu. Bila suhu
salah satu lebih tinggi maka akan terlihat berbeda. Besarnya arus yang melalui
filamen lampu dapat langsung dikalibrasi menjadi temperature dari benda
tersebut.
b.
Termometer
Inframerah
Termometer inframerah
digunakan dengan cara menekan tombol sampai menunjukkan angka tertinggi
dengan cara mengarahkan sinar inframerah ke sasaran yang dituju. Sinar
yang diarahkan ke benda yang diukur akan memantul dan pantulan tersebut
direspon oleh alat sehingga termometer inframerah menunjukkan skala suhu yang
tepat.
Termometer
Inframerah berfungsi untuk Mengetahui suhu benda dengan menyinarkan inframerah
ke benda tersebut.
Cara menggunakan
termometer inframerah adalah dengan cara menekan tombol sampai menunjuk angka
tertinggi sambil mengarahkan sinar inframerah ke sasaran yang dituju, seperti
pada besi yang masih membara di pabrik pengolahan besi atau baja. Sinar yang
diarahkan ke logam akan memantul dan pantulan tersebut direspons oleh sensor
penerima hingga termometer inframerah menunjukkan angkanya.
Kelebihan
Termometer Infra merah
a.
Non-kontak
pengukuran temperatur tidak berpengaruh pada objek yang diukur.
b.
Cepat respon dan
pergerakan benda dapat diukur dan suhu transien.
c.
Keakuratan
pengukuran, resolusi tinggi kecil.
d.
Rentang pengukuran
besar
e.
Suhu pengukuran
wilayah kecil.
f.
Bisa menjadi titik
waktu yang sama, garis, suhu permukaan.
g.
Dapat diukur suhu
mutlak, kelembaban relatif dapat diukur.
Kelemahan
Termometer Infra merah
·
Paparan terhadap
pengaruh temperatur pada suhu objek yang diukur.
·
Tidak cocok untuk
mengukur suhu transien.
·
Tidak mudah untuk
mengukur benda bergerak.
·
Rentang pengukuran
tidak cukup luas, dan perlengkapan.
·
Tidak cocok untuk
mengukur beracun, tekanan tinggi, dan kesempatan berbahaya.
C. Aplikasi Termometer Dalam Kehidupan Sehari – Hari
1.
Termometer Laboratorium
Termometer yang biasa ada di laboratorium sekolah atau
beberapa perguruan tinggi ini, menggunakan bahan utama air raksa, jika cairan
raksa semakin panas maka cairan itu akan berubah sepanjang pipa skala Celcius.
Alat ini biasanya digunakan untuk mengukur suhu air dingin atau air yang sedang
dipanaskan.
2.
Termometer Ruang
Termometer ini disebut juga dengan termometer dinding
karena letaknya biasanya ada di dinding untuk mengukur suhu dalam ruangan yang
berskala sekitar -50 derajat sampai 50 derajat yang dinyakan dengan celcius
atau fahrenheit.
3.
Termometer Klinis
Kita biasa menyebutnya sebagai termometer demam, karena
kegunaannya di bidang kedokteran sebagai pengukur suhu tubuh. Termometer klinis
mempunyai 2 skala yaitu 35 derajat celcius dan 42 derajat celcius. Untuk
mengukur suhu tubuh biasanya termometer klinis di letakkan di ketiak atau di
mulut sekitar 2 menit. Biasanya tubuh manusia normal mempunyai suhu 37 derajat
celcius.
4.
Termometer Six –
Bellani
Dinamakan akan six-bellani karena ditemukan oleh James
Six dan Bellani yang biasa digunakan untuk para pengamat cuaca sebagai mengukur
suhu tinggi dan rendah pada jangka waktu yang sudah di tetapkan. Selain itu
juga digunakan untuk mengukur suhu di rumah kaca, rumah yang biasa digunakan
untuk penelitian. Termometer ini juga mempunyai keunikan yang tidak dimiliki
termometer lainnya, yaitu mempunyai 2 skala yaitu skala minimum di pipa kiri
dan skala maksimum di pipa kanan, sehingga suhu bisa di baca pada setiap pipa.
5.
Termometer Air
Raksa
Termometer air raksa banyak digunakan di laboratorium.
Tetapi termometer ini juga dapat digunakan dalam rumah tangga, untuk mengukur
suhu tubuh, suhu ruangan, ataupun suhu air dan zat-zat lainnya.
6.
Termometer Bimetal
Bentuk termometer ini bulat, dan perputarannya pun
seperti arah jam dinding. Makin tinggi suhu maka putaran keping bimetal semakin
ke kanan. Termometer bimetal memanfaatkan logam untuk menunjukkan adanya
perubahan suhu dengan prinsip logam akan memuai jika dipanaskan dan menyusut
jika didinginkan.
7.
Termometer
Termokopel
Mampu mengukur suhu sekitar -100 derajat sampai 1500
derajat celcius. Termometer ini memiliki dua kawat yang mempunyai fungsi
berbeda jika di hubungkan dengan amperemeter, yang biasa untuk mengukur kuat
arus listrik.
8.
Termometer Platina
Termometer ini biasa di gunakan oleh industri karna
jangkauannya mampu mengukur suhu sampai 10000 derajat C. Ketika suhu naik,
biasanya tekanan di platina juga naik karna bahan antar listriknya terbuat dari
platina yang mampu menahan panas.
9.
Termometer
Resistor
Mampu mengukur suhu sekitar -250 derajat sampai 700
derajat. Termometer ini di gunakan untuk mencatat perubahan resistensi cairan
yang ada di kawat platinum.
10. Termometer Termistor
Merupakan termometer non gelas yang mampu mengukur suhu
sekitar -25 derajat celcius hingga 18 derajat celcius.
11. Termometer Gas
Termometer ini bisa mengukur suhu paling rendah sekitar
-250 derajat sampai suhu tertinggi sekitar 1500 derajat. Dinamakan termometer
gas karna bekerja sesuai dengan pemuaian gas hidrogen dan helium.
12. Termometer Pirometer
Ini
adalah termometer optis yang biasa di gunakan untuk mengukur jumlah pancaran
radiasi per detik yang di pancarkan oleh benda yang mempunyai suhu tinggi
hingga 3000 derajat celcius dan paling rendah sampai 500 derajat celcius.
13. Termometer Inframerah
Sama dengan termometer pirometer, termometer ini juga di
gunakan dalam bidang optis. Cara kerjanya dengan mengarahkan termometer ini ke
arah sinar inframerah sambil menekan tombol sampai menunjukkan angka tertinggi.
BAB III
PENUTUP
A. KESIMPULAN
Temperatur
adalah ukuran panas-dinginnya dari suatu benda. Panas-dinginnya suatu benda
berkaitan dengan energi termis yang terkandung dalam benda tersebut. Makin
besar energi termisnya, makin besar temperaturnya. Temperatur disebut juga
suhu. Suhu menunjukkan derajat panas benda. Mudahnya, semakin tinggi suhu suatu
benda, semakin panas benda tersebut. Secara mikroskopis, suhu menunjukkan
energi yang dimiliki oleh suatu benda. Setiap atom dalam suatu benda
masing-masing bergerak, baik itu dalam bentuk perpindahan maupun gerakan di
tempat berupa getaran. Makin tingginya energi atom-atom penyusun benda, makin
tinggi suhu benda tersebut.
Alat – alat pengukur temperatur
yaitu thermometer. Dimana termometer itu sendiri adalah alat yang
digunakan untuk mengukur suhu benda dengan tepat dan menyatakannya dengan angka.
Sebuah termometer biasanya terdiri dari sebuah pipa kaca berongga yang
berisi zat cair ( alkohol atau air raksa ), dan bagian atas cairan adalah ruang
hampa udara.
Jenis – jenis termometer ada banyak,
diantaranya termometer laboratorium, termometer ruang, termometer klinis,
termometer six-bellani, termometer air raksa, termometer bimetal, termometer
termokopel, termometer platina, termometer hambatan, termometer resistor,
termometer termistor, termometer tekanan gas, termometer pirometer, termometer
inframerah, dan masih banyak lagi jenis termometer lainnya.
B. Saran
Makalah yang
saya buat ini masih kurang bagus, jadi saya berharap kepada siapa saja yang
membacanya untuk melengkapi isi makalah ini, namun makalah tersebut dapat
dijadikan sebuah referensi. Semoga isi makalah tersebut dapat bermanfaat bagi
kita semua.
DAFTAR
PUSTAKA
http://planetinfo-zp.blogspot.com/2011/10/contoh-maklah-termometer.html
Pertanyaan :
1. Apakah
pengertian dari temperatur ?
Jawab
:
Temperatur
adalah ukuran panas-dinginnya dari suatu benda. Panas-dinginnya suatu benda
berkaitan dengan energi termis yang terkandung dalam benda tersebut. Makin
besar energi termisnya, makin besar temperaturnya. Temperatur disebut juga
suhu. Suhu menunjukkan derajat panas benda. Mudahnya, semakin tinggi suhu suatu
benda, semakin panas benda tersebut.
2. Apa
saja alat – alat ukur pada temperatur ?
Jawab
:
Alat
– alat ukur pada temperature yaitu thermometer
3. Apa
saja satuan - satuan pada temperatur ?
Jawab
:
Satuan
– satuan pada temperature yaitu Celcius, Reamur, Fahrenheit, Kelvin, dan
Rankine.
4. Apakah
pengertian dari termometer ?
Jawab
:
Termometer
adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu benda dengan tepat dan
menyatakannya dengan angka. Sebuah termometer biasanya terdiri dari sebuah
pipa kaca berongga yang berisi zat cair ( alkohol atau air raksa ), dan bagian
atas cairan adalah ruang hampa udara.
5. Apa
saja jenis – jenis dari termometer ?
Jawab
:
Jenis
– jenis termometer ada banyak, diantaranya termometer laboratorium, termometer
ruang, termometer klinis, termometer six-bellani, termometer air raksa,
termometer bimetal, termometer termokopel, termometer platina, termometer
hambatan, termometer resistor, termometer termistor, termometer tekanan gas,
termometer pirometer, termometer inframerah, dan masih banyak lagi jenis
termometer lainnya.
6. Bagaimanakah
cara kerja termometer laboratorium ?
Jawab
:
Cara
menggunakan termometer laboratorium yaitu : Ukur suhu objek benda yang
akan diukur (misalnya : cairan). Jika cairan bertambah panas maka raksa atau
alkohol akan memuai sehingga skalanya bertambah. Agar termometer sensitif
terhadap suhu maka ukuran pipa harus dibuat kecil (pipa kapiler) dan agar peka terhadap
perubahan suhu maka dinding termometer (reservoir)
dibuat setipis mungkin dan bila memungkinkan dibuat dari bahan yang konduktor.
7. Apa
saja kelebihan dan kekurangan termometer Six – Bellani ?
Jawab
:
- Kelebihan
Termometer Six-Bellani
· Dilengkapi
magnet tetap untuk menarik keping baja turun melekat pada raksa.
· Termasuk
termometer khusus karena digunakan untuk mengatur suhu tertinggi dan terendah
di suatu tempat.
· Menggunakan
2 skala, skala minimum di pipa kiri dan skala maksimum di pipa kanan.
- Kekurangan
Termometer Six-Bellani
· Pemakai
harus berhati hati karena selesai dibaca suhunya, termometer harus dikibas
dengan keras untuk mengembalikan fungsinya.
8.
Bagaimanakah cara menggunaka termometer
air raksa ?
Jawab
:
Cara
menggunakan termometer air raksa yaitu :
a. Jika
menggunakan termometer air raksa, pastikan air raksa berada
di reservoir atau di
bawah 35°C. Bila tidak di reservoir,
kibaskan ujung yang tidak berair raksa.
b.Sebelum
menggunakan termometer, bersihkan ujungnya yang berisi air raksa dengan
pembesih alkohol.
c. Jika
menggunakan termometer air raksa, tahan sekitar 3-5 menit atau sampai air raksa
tidak bergerak lagi, baru dilihat hasilnya. Sementara jika dengan termometer
digital relatif lebih cepat.
d.
Jika hasil pengukuran menunjukkan angka
lebih dari 37,5° C, artinya anak demam. Hal ini bisa juga kerena baju anak
terlalu tebal atau suhu tubuhnya meningkat karena banyak bergerak. Jika kurang
pasti, lakukan lagi pengukuran sekitar 30 menit kemudian.
e. Setelah
pemakaian, jangan lupa membersihkan kembali termometer dengan pembersih
beralkohol.
9. Sebutkan macam-macam dari thermometer gas ?
Jawab :
Macam – macam dari thermometer gas, yaitu antara lain
:
a.
Termometer yang
volume gasnya dijaga tetap dan tekanan gas tersebut dijadikan sifat termometrik
dari termometer.
b.
Termometer yang
tekanan gasnya dijaga tetap dan volume gas tersebut dijadikan sifat termometrik
dari termometer.
10. Apakah fungsi dari termometer Inframerah ?
Jawab :
Termometer
Inframerah berfungsi untuk Mengetahui suhu benda dengan menyinarkan inframerah
ke benda tersebut.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar