Suhu – Pengertian, Faktor, Skala Konversi dan Jenis Termometer

Kondisi suhu suatu lingkungan dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti berapa lama penyinaran matahari, sudut sinar matahari, lokasi dan bentuk permukaan bumi, perbedaan lintang serta jumlah awan. Selain itu, faktor meteorologi seperti curah hujan, penguapan, kelembaban, serta kecepatan angin juga berpengaruh terhadap temperatur suatu daerah.

Untuk mengetahui suhu, kita bisa mengukurnya dengan alat bernama termometer. Namun sebelum itu, suhu hanya ditentukan oleh rasa dari respon tubuh atau indera manusia. Misalnya, temperatur dikatakan rendah jika tubuh merasa kedinginan dan temperatur dikatakan tinggi jika tubuh merasa panas atau gerah.

Pengertian Suhu

Suhu adalah besaran untuk menyatakan derajat panas atau dingin. Manusia bisa merasakan kondisi panas atau dingin melalui organ tubuh atau indera yang dimilikinya, namun tidak bisa menentukan besarannya secara langsung. Oleh sebab itu, diciptakanlah termometer sebagai alat untuk mengukur suhu secara valid dengan skala tertentu.

Faktor Penentu Suhu

Suhu atau temperatur memperoleh pengaruh dari berbagai faktor, yaitu sudut sinar matahari, durasi penyinara, bentuk permukaan bumi, jumlah tutupan awan serta koordinat lintang. Sedangkan suhu di permukaan laut juga dipenagruhi oleh arus permukaan, upwelling, divergensi dan konvergensi terutama di daerah muara dan sepanjang garis pantai.

Faktor meteorologi juga berpengaruh terhadap derajat suhu, yaitu curah hujan, kelembaban, penguapan air, suhu udara, kecepatan air dan radiasi matahari.

Suhu antara suatu kawasan berbeda dengan kawasan lainnya, misalnya suhu rata-rata kawasan beriklim tropis pasti berbeda dengan suhu rata-rata kawasan beriklim kutub. Variasi suhu musim di daerah tropis sangat kecil, yakni kurang dari 2oC jika terjadi di daerah khatulistiwa.

Di lautan, suhu tertinggi berada di permukaan, sedangkan posisi lebih dalam maka suhunya akan terus menurun. Penurun suhu tersebut terjadi pada zona pynocline atau sekitar kedalaman 200 hingga 1000 meter.

Semakin dalam lautan, maka perubahan suhu nyari konstan. Zona yang mengalami perubahan suhu paling signifikan disebut zona thermocline, sedangkan perubahan densitas pada setiap kedalaman disebut pynocline.

Skala Suhu

Thermometer adalah alat untuk mengukur suhu atau temperatur. Alat ini memiliki skala berbeda-beda untuk menjelaskan kondisi derajat suhu.

baca juga:  Siklus Nitrogen - Pengertian, Proses & Contohnya
satuan suhu climate4life.info

Di Indonesia, satuan yang umum digunakan adalah Celcius. Sedangkan di Amerika Serikat, satuan yang biasa digunakan adalah fahrenheit. Selain kedua skala tersebut, ada beberapa satuan suhu lain untuk menjelaskan keadaan temperatur, berikut adalah penjelasannya:

1. Celcius

Celsius adalah skala atau satuan suhu yang secara umum disepakati dan digunakan sebagai parameter. Skala Celcius ditemukan oleh ahli astronomi bernama Anders Celcsius pada abad ke-17.

Simbol yang digunakan adalah huruf C. Berdasarkan skala ini, titik beku air berada pada 0°C dan titik didih air berada pada 100°C pada tekanan atmosfer standar.

2. Fahrenheit

Penemu satuan Fahrenheit adalah ilmuwan Jerman yang bernama Gabriel Fahrenheit. Penggunaan skala ini di Indonesia sangat jarang, namun di Amerika dan Eropa skala ini sering digunakan. Simbol yang digunakan adalah huruf F.

Berbeda dengan skala Celcius, pada skala Fahrenheit titik beku air berada pada angka 32°F, sedangkan titik didih air berada pada angka 212°F. Persamaan Fahrenheti dan Celsius terletak pada suhu negatif atau minus (- 40°C).

3. Kelvin

Kelvin adalah skala yang digunakan sebagai satuan baku suhu secara internasional. Skala ini ditemukan oleh First Baron Kelvin, seorang fisikawan pada akhir abad ke-18. Simbol satuan yang digunakan adala huruf K. Skala Kelvin mempunyai patokan untuk suhu nol absolut atau 0°K. 

4. Reamur

Skala Reamur pada dasarnya memiliki kesamaan dengan skala Celcius, yaitu didesain beradasarkan titik beku dan titik didih air pada tekanan atmosfer standar. Skala ini ditemukan oleh René Antoine Ferchault de Réaumur pada abad ke-17, seorang ilmuwan dari Perancis.

Simbol satuan Reamur menggunakan huruf R. Meski dikatakan memiliki persamaan dengan skala Celsius, yaitu 0°R untuk titik beku air, namun untuk titik didih berada pada nilai 80°R

Konversi Satuan Suhu

Masing-masing satuan atau skala temperatur dapat dikonversikan melalui rumus perbandungan berikut:

C:R:(F-32) = 5:4:9K = C + 273.(derajat)

Dari rumus konversi suhui tersebut, kita dapat menghitung soal sebagai berikut:

Berapakah derajat Reamur suhu yang terukur 50 °C?

Untuk menjawabnya, kita bisa menggunakan perbandingan skala °R = 4/5 °C, sehingga jawabannya adalah (4/5) x 50 °C = 40 °R.

baca juga:  Penyebab Kelangkaan dan Kepunahan Spesies

Alat Ukur Suhu

Dalam menentukan derajat suhu atau temperatur secara valid, kita dapat menggunakan alat ukur bernama termometer. Thermometer adalah alat untuk mengukur suhu atau menyatakan derajat panas atau dingin.

Thermometer pertama kali dibuat oleh Galileo Galilei pada tahun 1595. Kala itu alat ukur suhu disebut termoskop, yakni berupa labu kosong dilengkapi pipa panjang dengan ujung pipa terbuka.

Jika dipanaskan, udara dalam labu tersebut akan mengembang. Kemudian ujung pipa yang terbuka dicelupkan ke dalamc airan berwarna. Ketika udara mendingin dan menyusut, maka cairant ersebut akan masuk ke dalam pipa namun tidak sampai ke labu.

Selanjutnya thermometer mengalami perkembangan dan bekerja dengan memanfaatkan sifat termometrik suatu zat, yaitu perubahan dari sifat-sifat zat akibat perubahan suhu dari zat tersebut. Secara sederhana, pada sebuah termometer terdapat cairan yang mudah memuai jika terkena panas.

Cairan yang biasa digunakan dalam thermometer adalah raksa atau alkohol sesuai dengan penggunaannya. Misalnya pada daerah dingin, umumnya menggunakan thermometer alkohol karena zat ini memiliki titik beku lebih rendah daripada raksa.

Berikut adalah perbedaan antara thermometer air raksa dan thermometer alkohol serta karakteristiknya, yaitu:

1. Termometer Raksa

Penggunaan thermometer berisi cairan raksa sangat populer di Indonesia. Air raksa tersebut berguna sebagai penunjuk derajat suhu suatu obyek yang diukur. Berikut ini adalah karakteristik dan keunggulan thermometr air raksa, antara lain:

  • Zat raksa sangat peka terhadap perubahan temperatur
  • Bisa digunakan untuk mengukur suhu tinggi maupun rendah
  • Warna raksa mengkilap seperti perak sehingga mudah diamati
  • Tidak akan membasahi dinding kaca termometer
  • Sifat zat yang mengembang dan memuai secara teratur

Akan tetapi, air raksa mempunyai beberapa kelemahan, antara lain:

  • Harganya mahal dan sulit didapatkan
  • Raksa tidak dapat mengukur suhu yang sangat rendah, misalnya suhu minus
  • Raksa merupakan zat beracun sehingga berbahaya apabila tabung bocor atau pecah

2. Termometer Alkohol

Selain menggunakan cairan raksa, thermometer juga bisa menggunakan alkohol sebagai zat penunjuk derajat suhu. Penggunaan alkohol mempunyai keunggulan sebagai berikut:

  • Titik beku alkohol lebih rendah dibanding raksa sehingga dapat mengukur temperatur minus
  • Harga cenderung lebih murah
  • Mudah memuai
baca juga:  Pembangkit Listrik Tenaga Surya - Pengertian, Cara Kerja, Komponen & Tantangan Pengembangan

Namun alkohol juga memiliki beberapa kelemahan, yaitu:

  • Alkohol dapat membasahi dinding kaca dari termometer
  • Alkohol tidak dapat digunakan untuk mengukur suhu tinggi
  • Cairan alkohol tidak berwarna sehingga perlu diberi tambahan warna agar mudah diamati

Jenis Termometer

Seiring berkembangnya teknologi, jenis-jenis termometer pun berkembang sesuai fungsinya. Contohnya adalah thermometer digital yang dapat memberikan data lebih rinci mengenai suhu.

Berikut ini adalah beberapa jenis termometer atau alat pengukur suhu, antara lain:

1. Thermometer Klinis

termometer klinis

Alat pengukur suhu ini digunakan untuk mendiagnosa gangguan kesehatan atau penyakit melalui suhu penderita demam. Skala yang digunakan pada termometer klinis biasanya antara 35 °C hingga 42 °C.

Pada awalnya, thermometer ini menerapkan prinsip kerja raksa dan alkohol, namun pada perkembangannya, sistem digital lebih banyak digunakan karena praktis dan valid.

2. Thermometer Laboratorium

termometer laboratorium

Selain mikroskop, alat lain yang ada di laboratorium adalah termometer. Biasanya alat ukur suhu di laboratorium menggunakan termometer raksa atau alkohol. Prinsip thermometer ini ialah saat suhu panas maka cairan akan memuai dan menunjuk pada nilai skala. Agar akurasi termometer akurat, maka didesain setipis mungkin.

3. Thermometer Ruangan

termometer ruangan

Termometer ruang adalah jenis alat ukur suhu untuk mengukur temperatru pada suatu ruangan. Sebenarnya thermometer ini sama dengan jenis lainnya namun memiliki skala berbeda. Umumnya skala yang digunakan adalah -50°C hingga 50°C.

4. Thermometer Digital

termometer digital Pixabay

Jika pada thermometer konvensional menggunakan cairan sebagai penunjul derajat suhu, maka pada termometer digital sensornya berupa lohgam yang diterjemahkan oleh rangkaian elektronik. Sensor pada alat ukur ini dibaca oleh sistem dan menghasilkan output angka digital yang lebih akurat.

5. Thermometer Industri

termometer industri

Selain menggunakan logam untuk sensor, thermometer digital untuk keperluan industri menggunakan infra merah sebagai sensor. Thermometer jenis ini mempunyai keakuratan sangat tinggi dan dapat mengukur suhu yang sangat rendah maupun tinggi.

6. Termokopel

termokopel

Termokopel atau Thermocouple adalah alat pengukur suhu untuk mengukur temperatur melalu dua jenis logam konduktor berbeda, kemudian digabung sehingga muncul efek Thermo-electric. Termokopel memiliki sensitifitas suhu yang sangat tinggi.