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 getaran. Makin tingginya energi atom-atom penyusun benda, makin tinggi suhu benda tersebut.
Suhu juga disebut temperatur yang diukur dengan alat termometer. Empat macam termometer yang paling dikenal adalah Celsius, Reaumur, Fahrenheit dan Kelvin. Perbandingan antara satu jenis termometer dengan termometer lainnya mengikuti:
C:R:(F-32) = 5:4:9
K = C + 273.(derajat)
Karena dari Kelvin ke derajat Celsius, Kelvin dimulai dari 273 derajat, bukan dari -273 derajat. Dan derajat Celsius dimulai dari 0 derajat. Suhu Kelvin sama perbandingan nya dengan derajat Celsius yaitu 5:5, maka dari itu, untuk mengubah suhu tersebut ke suhu yang lain, sebaiknya menggunakan atau mengubahnya ke derajat Celsius terlebih dahulu, karena jika kita menggunakan Kelvin akan lebih rumit untuk mengubahnya ke suhu yang lain.(wikipedia.org)
Secara ringkas maka suhu adalah suatu besaran untuk menyatakan ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda.
 |
| Pengertian Suhu, Contoh Soal dan Pembahasan |
Termometer sebagai Alat Ukur Suhu
Suhu termasuk besaran pokok. Alat untuk untuk mengukur besarnya suhu suatu benda adalah termometer. Termometer yang umum digunakan adalah termometer zat cair dengan pengisi pipa kapilernya adalah raksa atau alkohol. Pertimbangan dipilihnya raksa sebagai pengisi pipa kapiler termometer adalah sebagai berikut:
Raksa tidak membasahi dinding kaca,
Raksa merupakan penghantar panas yang baik,
Kalor jenis raksa rendah akibatnya dengan perubahan panas yang kecil cukup dapat mengubah suhunya,
Jangkauan ukur raksa lebar karena titik bekunya -39 ºC dan titik didihnya 357ºC.
Pengukuran suhu yang sangat rendah biasanya menggunakan termometer alkohol. Alkohol memiliki titik beku yang sangat rendah, yaitu -114ºC. Namun demikian, termometer alkohol tidak dapat digunakan untuk mengukur suhu benda yang tinggi sebab titik didihnya hanya 78ºC. Pada pembuatan termometer terlebih dahulu ditetapkan titik tetap atas dan titik tetap bawah. Titik tetap termometer tersebut diukur pada tekanan 1 atmosfer. Di antara kedua titik tetap tersebut dibuat skala suhu. Penetapan titik tetap bawah adalah suhu ketika es melebur dan penetapan titik tetap atas adalah suhu saat air mendidih.
Berikut ini adalah penetapan titik tetap pada skala termometer.
Termometer Celcius.
Titik tetap bawah diberi angka 0 dan titik tetap atas diberi angka 100. Diantara titik tetap bawah dan titik tetap atas dibagi 100 skala.Termometer Reaumur.
Titik tetap bawah diberi angka 0 dan titik tetap atas diberi angka 80. Di antara titik tetap bawah dan titik tetap atas dibagi menjadi 80 skala.Termometer Fahrenheit.
Titik tetap bawah diberi angka 32 dan titik tetap atas diberi angka 212. Suhu es yang dicampur dengan garam ditetapkan sebagai 0ºF. Di antara titik tetap bawah dan titik tetap atas dibagi 180 skala.Termometer Kelvin.
Pada termometer Kelvin, titik terbawah diberi angka nol. Titik ini disebut suhu mutlak, yaitu suhu terkecil yang dimiliki benda ketika energi total partikel benda tersebut nol. Kelvin menetapkan suhu es melebur dengan angka 273 dan suhu air mendidih dengan angka 373. Rentang titik tetap bawah dan titik tetap atas termometer Kelvin dibagi 100 skala. |
Perbandingan skala antara temometer Celcius, termometer Reaumur, dan termometer Fahrenheit adalah:
C : R : F = 100 : 80 : 180
C : R : F = 5 : 4 : 9
Menentukan Skala Suatu Termometer
Kita dapat menentukan sendiri skala suatu termometer. Skala termometer yang kita buat dapat dikonversikan ke skala termometer yang lain apabila pada saat menentukan titik tetap kedua termometer berada dalam keadaan yang sama. Misalnya, kita akan menentukan skala termometer X dan Y. Termometer X dengan titik tetap bawah Xb dan titik tetap atas Xa. Termometer Y dengan titik tetap bawah Yb dan titik tetap atas Ya. Titik tetap bawah dan titik tetap atas kedua termometer di atas adalah suhu saat es melebur dan suhu saat air mendidih pada tekanan 1 atmosfer.
 |
Dengan membandingkan perubahan suhu dan interval kedua titik tetap masing-masing termometer, diperoleh hubungan sebagai berikut.
 |
Keterangan:
Xa = titik tetap atas termometer X
Xb = titik tetap bawah termometer X
Tx = suhu pada termometer X
Ya = titik tetap atas termometer Y
Yb = titik tetap bawah termometer Y
Ty = suhu pada termometer Y
(modulfisika)
Berikut adalah contoh soal mengenai suhu dan pembahasannya
Contoh Soal No 1.
Suhu suatu zat menyatakan ...
a. jumlah molekul zat
b. tingkat kenaikan volume zat
c. tingkat panas atau dinginnya suatu zat
d. tingkat pemuaian zat
Pembahasan :
suhu atau temperatur adalah besaran yang menyatakan derajat (tingkat) panas atau dinginnya suatu zat
Jawaban : c
Contoh Soal No 2.
Satuan Internasional (SI) yang digunakan untuk suhu adalah ...
a. celcius b. fahrenheit
c. reamur d. kelvin
Pembahasan :
satuan internasional (SI) untuk suhu adalah kelvin karena dalam banyak pengukuran di bidang riset khususnya dalam bidang riset temperatur rendah satuan celcius, reamur, dan fahrenheit menggunakan angka nol dan minus dalam nilai temperatur sehingga menyulitkan perhitungan secara matematis, sehingga ditetapkan bahwa suhu terendah adalah 0 kelvin
jawaban : d
Contoh Soal No 3.
Suhu suatu zat diukur dengan ...
a. barometer b. termometer
c. higrometer d. manometer
Pembahasan :
- barometer adalah alat untuk mengukur tekanan udara luar
- termometer adalah alat untuk mengukur suhu
- higrometer adalah alat untuk mengukur kelembapan udara
- manometer adalah alat untuk mengukur tekanan udara dalam ruang tertutup
jawaban : b
Contoh Soal No 4.
Pernyataan berikut ini benar, kecuali ...
a. suhu merupakan besaran turunan
b. alat ukur suhu adalah termometer
c. suhu menyatakan derajat panas sebuah benda
d. molekul-molekul sebuah benda bergetar cepat jika suhu dinaikkan
Pembahasan :
suhu merupakan salah satu besaran pokok
jawaban : a
Contoh Soal No 5.
Air tidak dipakai untuk mengisi termometer. Hal ini karena ...
a. volume air tetap
b. tidak memuai ketika dipanaskan
c. memiliki pemuaian yang kecil
d. air membasahi dinding
Pembahasan :
alasan mengapa air tidak digunakan untuk mengisi tabung termometer antara lain :
- air membasahi dinding
- tidak berwarna
- jangkauan suhu air terbatas (0 - 100) derajat C
- perubahan volume air sangat kecil ketika suhunya dinaikkan
- merupakan penghantar panas yang sangat jelek
jawaban : d
Contoh Soal No 6.
Salah satu keuntungan alkohol sebagai pengisi termometer adalah ...
a. dapat mengukur suhu yang sangat tinggi
b. dapat mengukur suhu yang sangat rendah
c. tidak berwarna
d. tidak membasahi dinding tabung
Pembahasan :
keuntungan alkohol sebagai termometer :
- alkohol sangat murah dibanding raksa
- dapat mengukur suhu dengan sangat teliti
- dapat mengukur suhu yang sangat rendah
jawaban : b
Contoh Soal No 7.
Keuntungan raksa sebagai pengisi termometer adalah :
(1) tidak membasahi dinding
(2) pemuaiannya tidak teratur
(3) mudah dilihat
(4) titik bekunya rendah
Pernyataan di atas yang benar adalah ...
a. 1, 2, dan 3 b. 1 dan 3
c. 2 dan 4 d. 4 saja
Pembahasan :
keuntungan raksa sebagai pengisi termometer sebagai berikut :
(1) mudah dilihat
(2) tidak membasahi dinding
(3) jangkauan suhu cukup lebar (-40 sampai 350 derajat C)
(4) merupakan penghantar panas yang baik
jawaban : b
Contoh Soal No 8.
Titik tetap atas termometer celcius adalah ...
a. suhu es yang mencair
b. suhu air yang membeku
c. suhu air yang panas
d. suhu air yang mendidih
Pembahasan :
titik tetap atas termometer celcius adalah suhu didih air, sedangkan titik tetap bawah adalah suhu lebur air
jawaban : d
Contoh Soal No 9.
Termometer klinis mempunyai daerah ukur antara ...
a. (0 - 50) derajat C b. (0 - 100) derajat C
c. (30 - 40) derajat C d. (35 - 42) derajat C
Pembahasan :
termometer klinis digunakan untuk mengukur suhu tubuh. Karena suhu terendah manusia tidak pernah kurang dari 35 derajat C dan suhu tertinggi tidak pernah lebih dari 42 derajat C, maka angka-angka pada skala didesain antara 35 - 42 derajat C
jawaban : d
Contoh Soal No 10.
Pada termometer celcius, titik didih air adalah 100 derajat C. Pada termometer fahrenheit nilai ini sama dengan ...
a. 212 derajat F b. 180 derajat F
c. 132 derajat F d. 32 derajat F
Pembahasan :
pada skala fahrenheit, titik didih air adalah 212 derajat C, atau dapat juga dihitung dari rumus konversi skala celcius ke skala fahrenheit sebagai berikut :
dari soal diketahui t derajat C = 100 derajat C, maka :
 |
jawaban : a
Contoh Soal No 11.
Suhu suatu zat adalah 25 derajat C. Jika diukur oleh termometer skala fahrenheit, maka suhu zat tersebut adalah ...
a. 97 derajat F b. 95 derajat F
c. 77 derajat F d. 45 derajat F
Pembahasan :
dari soal diketahui :
t derajat C = 25
maka :
 |
jawaban : c
Contoh Soal No 12.
Suhu suatu zat diukur oleh termometer reamur adalah 60 derajat. Bila diukur oleh termometer celcius adalah ...
a. 28 derajat b. 48 derajat
c. 75 derajat d. 80 derajat
Pembahasan :
dari soal diketahui t derajat R = 60 derajat
maka :
 |
jawaban : c
Contoh Soal No 13.
Titik didih air di permukaan laut adalah ... derajat C.
a. 76 b. 78 c. 98 d. 100
Pembahasan :
titik didih air pada tekanan 76 cmHg (tekanan udara di permukaan laut) adalah 100 derajat C
jawaban : d
Contoh Soal No 14.
Titik tetap bawah termometer celcius dibuat dengan cara mencelupkan reservoirnya ke dalam ...
a. larutan garam
b. es yang sedang melebur
c. campuran es dan garam
d. air yang sedang mendidih
Pembahasan :
pada termometer celcius, titik tetap bawah adalah es yang sedang melebur (titik lebur es) dan titik tetap atas adalah air yang sedang mendidih (titik didih air)
jawaban : b
Contoh Soal No 15.
Termometer fahrenheit menunjukkan angka yang sama dengan dua kali angka yang ditunjukkan oleh termometer celcius pada suhu ...
a. 20 derajat C b. 40 derajat C
c. 80 derajat C d. 160 derajat C
Pembahasan :
misalkan t derajat C = y, dari soal diketahui t0F = 2 x t0C = 2y
maka
 |
jawaban : d
Contoh Soal No 16.
Suhu suatu zat menurut termometer celcius adalah 27 derajat C, maka menurut kelvin suhu itu sama dengan ...
a. 27 K b. 127 K c. 300 K d. 400 K
Pembahasan :
dari soal diketahui: t0C = 270
maka
t0C = tK - 273
27 = tK - 273
tK = 27 + 273
tK = 300K
jawaban : c
Contoh Soal No 17.
Sebagai titik patokan atas pada termometer fahrenheit adalah ...
a. suhu es yang sedang mencair
b. suhu es yang sedang mendidih
c. suhu badan orang sehat
d. campuran es dengan garam
Pembahasan :
termometer fahrenheit memiliki ciri-ciri :
1. menggunakan air raksa sebagai pengisi termometer
2. patokan bawah (titik 0 derajat F) adalah suhu campuran es dan garam yang sedang mencair
3. patokan atas (titik 96 derajat F) adalah suhu tubuh orang sehat
jawaban : c
Contoh Soal No 18.
Sebagai titik awal pengukuran suhu badan manusia pada termometer klinik diambil suhu terendah badan manusia, yaitu ...
a. 25 derajat C
b. 27 derajat C
c. 35 derajat C
d. 42 derajat C
Pembahasan :
suhu tubuh manusia memiliki titik terendah sebesar 35 derajat C dan suhu tertinggi 42 derajat C
jawaban : c
Contoh Soal No 19.
Alat untuk menyelidiki pemuaian berbagai zat padat adalah ...
a. barometer
b. bimetal
c. termometer
d. musschenbroek
Pembahasan :
1. termometer adalah alat untuk mengukur tekanan udara luar
2. bimetal adalah dua keping logam yang angka muainya berbeda dikeling menjadi satu
3. termometer adalah alat untuk mengukur suhu
4. musschenbroek adalah alat untuk menyelidiki pemuaian berbagai zat padat
jawaban : d
Contoh Soal No 20.
Batang besi panjangnya 2 m pada suhu 20 derajat C. Setelah suhunya mencapai 80 derajat C, panjang batang besi menjadi ... (α = 0,000011/oC)
a. 2,0013 m
b. 2,0126 m
c. 2,0168 m
d. 2,0260 m
Pembahasan :
Dari soal diketahui lo = 2 m
to = 20oC
t = 80oC
α = 0,000011/oC
maka :
Δt = t - to
= 80oC – 20oC
= 60oC
Dan l = lo {1 + α Δt}
= 2 {1 + (0,000011)(60)}
= 2 (1 + 0,000660)
= 2 (1,000660) = 2,00132 m
jawaban : a
Contoh Soal No 21.
Sebuah keping bimetal terbuat dari logam kuningan dan besi. Jika angka muai panjang kuningan lebih besar daripada besi, maka ketika bimetal dipanaskan ...
a. membengkok ke arah besi
b. membengkok ke arah kuningan
c. tetap lurus
d. menyusut
Pembahasan :
jika keping bimetal dipanaskan, maka bimetal tersebut akan membengkok ke arah logam yang koefisien muainya terkecil. Karena kuningan memiliki koefisien muai panjang lebih besar daripada besi, maka bimetal akan membengkok ke arah besi
jawaban : a
Contoh Soal No 22.
Berikut adalah cara mengatasi masalah yang ditimbulkan oleh pemuaian, kecuali ...
a. membuat celah pada sambungan rel kereta api
b. membuat celah pada sambungan jembatan
c. membuat keping bimetal pada saklar otomatis
d. membuat ukuran bingkai jendela lebih besar dari kacanya
Pembahasan :
pada siang hari, ketika panas terik, semua zat akan memuai. Seandainya sambungan rel atau jembatan tidak diberi celah, maka rel atau jembatan akan melengkung. Demikian, pula pada pemasangan kaca jendela. Apabila bingkai tepat sama dengan ukuran kacanya, maka tidak ada ruang tambahan ketika memuai. Ini akan mengakibatkan kaca retak. Sementara itu, membuat keping bimetal pada saklar otomatis tidak termasuk mengatasi masalah yang ditimbulkan oleh pemuaian, tetapi justru memanfaatkan peristiwa pemuaian
jawaban : c
Contoh Soal No 23.
Jika suatu zat dipanaskan sehingga mengalami kenaikan suhu 1 derajat C, maka zat yang memuai terbesar adalah ...
a. zat padat
b. zat cair
c. gas
d. tidak dapat ditentukan
Pembahasan :
untuk kenaikan suhu yang sama, pemuaian suatu zat bergantung pada volume mula-mula dan koefisien muai ruang zat tersebut. Karena tidak diketahui volume zat mula-mula, maka pemuaian zat tersebut tidak dapat ditentukan
jawaban : d
Contoh Soal No 24.
Berikut ini pemanfaatan pemuaian dalam kehidupan sehari-hari, kecuali ...
a. pemasangan jembatan besi
b. pengelingan pelat logam
c. memasang roda pada ban baja sebuah lokomotif
d. keping bimetal
Pembahasan :
pemanfaatan pemuaian dalam kehidupan sehari-hari antara lain :
- pengelingan pelat logam
- keping bimetal
- memasang roda pada ban baja sebuah lokomotif
jawaban : a
Contoh Soal No 25.
Alat yang tidak memanfaatkan bimetal adalah ...
a. termometer
b. saklar lampu
c. termostat
d. lampu tanda arah mobil
Pembahasan :
termometer, secara umum tidak memanfaatkan bimetal, tetapi mempergunakan zat cair sebagai penigisi tabung termometer
jawaban : a
"Hendaknya kesibukan kita lebih berfokus pada penyempurnaan penunaian kewajiban-kewajiban kita kepada Tuhan, sebab Dia, Tuhan yang sekaligus Pemberi Rejeki pasti akan membalas penunaian kewajiban tersebut dengan anugrah-Nya yang akan mencukupi kebutuhan kita." my fav words!