Sobat idschool pasti sudah sering mendengar kata suhu dan pemuaian, bukan? Suhu dan pemuaian merupakan dua materi yang saling berkaitan. Hubungan tersebut ditunjukkan pada pemuaian yang disebabkan adanya kenaikan suhu. Pemuaian dapat diartikan sebagai perubahan suatu benda. Pemuaian dapat terjadi pada zat padat atau cair. Pemuaian yang terjadi dapat berupa muai panjang, luas, dan volume.
Suhu sangat erat kaitannya dengan panas, sehingga materi ini sangat berkaitan dengan Panas (kalor). Benda yang mengalami kenaikan suhu akan memuai, sehingga benda tersebut mengalami pemuaian. Sehingga, bahasan mengenai suhu dan pemuaian dapat dijadikan dalam satu pembahasan.
Table of Contents
Pengertian Suhu
Suhu adalah besaran yang menyatakan derajat panas atau dingin. Suhu digunakan untuk menyatakan tingkat panas/dingin badan, cuaca, air, dan lain sebagainya. Jika sedang sakit demam, biasanya kita akan mengukur suhu badan kita menggunakan termometer. Termometer adalah sebuah alat untuk mengukur suhu. Suhu menandakan kondisi panas atau dingin. Termometer adalah alat untuk mengukur suhu.
Banyak jenis termometer yang sering kita temui di kehidupan sehari-hari. Macam-macam Termometer yang banyak ditemui antara lain adalah termometer cairan alkohol, termometer cairan air raksa, termometer dinding, dan termometer digital.
Baca Juga: Kelebihan/Kekurangan Termometer Air Raksa dan Alkohol
Satuan suhu dapat dinyatakan dalam derajat skala pada termometer. Skala termometer yang sering digunakan adalah celcius, reamur, fahrenheit, dan kelvin. Skala termometer yang sering digunakan di Indonesia adalah celcius. Sedangkan skala internasional termometer yang sering digunakan adalah fahrenheit atau kelvin.
Setiap skala termometer memiliki perbandingan yang berbeda. Perbandingan tersebut dinyatakan dalam perbandingan skala pada termometer yang dapat dilihat pada persamaan di bawah.
Perbandingan Skala Pada Termometer untuk 4 Satuan Suhu
Perhatikan gambar termometer pada gambar di bawah berikut!
Perbandingan skala termometer dapat diperoleh dari rentang suhu yang dimiliki masing-masing termometer di atas. Di mana, bentuk paling sederhana dari perbandingan hubungan antara termometer dengan satuan celcius (C), reamur (R), fahrenheit (F), dan kelvin (K) seperti berikut.
C : R : (F – 32) : K = 5 : 4 : 9 : 5
perbandingan satuan suhu
Perbandingan skala termometer di atas dapat digunakan untuk melakukan konversi suhu. Konversi suhu adalah pengukuran suhu dari satu skala termometer ke skala termomter lainnya. Untuk melakukan konversi suhu dapat dilakukan dengan cara-cara seperti pada ulasan di bawah.
1) Hubungan antara skala Celcius dan Fahrenheit:
2) Hubungan antara skala Celcius dan Reamur
3) Hubungan skala Celcius dan Kelvin
4) Hubungan skala Reamur dan Fahrenheit
Selain skala termometer yang telah ditetapkan seperti uraian materi yang telah dibahas di atas, ada juga skala termometer yang belum diketahui skalanya.
5) Hubungan Antara Termometer X dan Y:
Cara mencari perbandingan antara dua termometer yang belum diketahui skalanya dilakukan melalui perbandingan selilsih titik dengan titik beku/didih antara kedua termometer, Misalkan suatu benda pada termometer pertama termometer I memiliki suhu oX dan pada termometer II memiliki suhu oY sesuai kedua termometer berikut.
Persamaan untuk kedua jenis termometer tersebut sesuai dengan persamaan berikut.
Baca Juga: Cara Konversi Satuan Suhu
Pengertian Pemuaian
Pemuaian yang terjadi pada zat padat meliputi muai panjang, luas, dan volume. Sedangkan pemuaian yang terjadi pada zat cair dan gas hanya meliputi muai volume. Besarnya pemuaian dapat diketahui melalui rumus berikut.
Keterangan:
l0 = panjang mula – mula m
lt = panjang setelah dipanaskan (m)
A0 = luas mula-mula (m2)
AT = luas setelah dipanaskan (m2)
V0 = volume mula – mula (m3)
VT = volume setelah dipanaskan (m3)
α = koefisien muai panjang (/ oC)
β = koefisien muai luas (/oC)
γ = koefisien muai volume (/ oC)
Berikutnya akan diberikan contoh soal konversi suhu dan contoh soal pemuaian untuk menambah pemahaman sobat idschool memahamim materi yang telah disampaikan di atas. Simak kedua soal di bawah!
Contoh Soal Suhu dan Pemuaian (+Pembahasan)
Beberapa contoh soal di bawah dapat sobat idschool gunakan untuk menambah pemahaman bahasan suhu dan pemuaian di atas. Setiap contoh soal suhu dan pemuaian yang diberikan dilengkapi dengan pembahasannya. Sobat idschool dapat menggunakan pembahasan tersebut sebagai tolak ukur keberhasilan mengerjakan soal suhu dan pemuaian yang diberikan. Selamat Berlatih!
Contoh 1 – Soal Mencari Skala Termometer
Perhatikan gambar termometer Celcius dan Fahrenheit berikut!
Nilai X yang benar adalah ….
A. 45 oC
B. 55 oC
C. 65 oC
D. 75 oC
Pembahasan:
Ada dua cara yang dapat digunakan untuk menyelesaikan soal di atas. Cara 1 dapat dilakukan dengan rumus konversi suhu dengan satuan oF ke suhu dengan oC. Cara 2 dapat dilakukan dengan melihat keterangan yang diberikan pada gambar. Kedua cara penyelesaian tersebut diberikan seperti berikut.
Cara 1:
C/F = 5/9
Tc/Tf ‒ 32 = 5/9
TC = 5/9 × (TF ‒ 32)
TC = 5/9 × ( 167 ‒ 32)
TC = 5/9 × 135
TC = 675/9 = 75 oC
Cara 2:
Jadi, nilai X yang benar adalah 75 oC.
Jawaban: D
Contoh 2 – Soal Pemuaian
Perhatikan gambar dan tabel berikut!
Berdasarkan ilustrasi percobaan dan data koefisien muai panjang logam, yang menunjukkan batang baja, tembaga, dan aluminium yang benar secara berurutan adalah ….
A. P, Q, R
B. Q, P, R
C. Q, R, P
D. R, Q, P
Pembahasan:
Semakin besar pertambahan panjang benda setelah dipanaskan menunjukkan semakin besar pula koefisien muai panjangnya. Sehingga, kondisi yang sesuai untuk ilustrasi di atas adalah sebagai berikut.
Jadi, yang menunjukkan batang baja, tembaga, dan aluminium yang benar secara berurutan adalah Q, P, R.
Jawaban: B
Sekian pembahasan mengenai materi suhu dan pemuaian yang dilengkapi dengan contoh soal suhu dan pemuaian serta pembahasannya. Terimakasih sudah mengunjungi idschool(dot)net, semoga bermanfaat.
Baca Juga: Kalor: Rumus, Grafik Perubahan Wujud Zat, Contoh Soal