SUHU DAN PEMUAIAN

SUHU DAN
PERUBAHANNYA

Oleh: SRI HARYANI, S.Pd

KOMPETENSI DASAR

3.4 Menganalisis konsep suhu, pemuaian,kalor,
perpindahan kalor, dan penerapannya dalam
kehidupan sehari-hari termasuk mekanisme
menjaga kestabilan suhu tubuh pada manusia dan
hewan

TUJUAN PEMBELAJARAN

1. Menjelaskan definisi suhu.
2. Menjelaskan berbagai jenis termometer.
3. Menentukan skala suhu dengan

melakukan pengukuran suhu
dengan menggunakan thermometer.
4. Menjelaskan definisi pemuaian.

A. SUHU

Api dikatakan Es dikatakan Suhu
bersuhu tinggi bersuhu rendah menyatakan

Badanku panas, tingkat
sepertinya aku derajat panas
dan dingin
demam suatu benda

Pernahkah kamu mendengar PENTING
Suhu manusia normal 37oC
Air mendidih pada suhu 100oC Satuan suhu dalam
Air membeku pada suhu 0oC Sistem Internasional
(SI) adalah Kelvin (K),
Angka-angka tersebut menunjukkan tetapi secara umum
derajat suatu benda dapat menggunakan
satuan Celcius (oC)
Jadi, suhu harus diukur secara dalam pengukuran
kuantitatif (dapat diukur dengan sehari-hari.
nilai/angka) dengan alat ukur
suhu yang disebut Termometer.

1. Jenis-Jenis Termometer

a. Termometer Zat Cair

Pada umumnya zat cair yang digunakan raksa atau

alkohol

• Warna mengkilap &

RAKSA cepat bereaksi terhadap

perubahan suhu
• Titik didih > 350oC
• Titik beku -40oC

ALKOHOL • Tidak berwarna,

biasanya warna merah

atau biru
• Titik didih 78oC
• Titik beku -130oC

Tabel Kelebihan & Kekurangan Cairan
Pengisi Termometer

Jenis Pengisi Kelebihan Kekurangan
Termometer

Raksa 1. Mudah dilihat karena mengkilap. 1. Harganya mahal.
Alkohol 2. Volume berubah secara teratur ketika 2. Tidak dapat mengkur suhu

terjadi perubahan suhu. yang sangat rendah.
3. Tidak membasahi dinding. 3. Merupakan zat beracun
4. Titik beku -40oC dan titik didih 350oC,
sehingga berbahaya jika
sehingga dapat mengukur suhu tinggi. tabungnya pecah.
5. Dapat terpanasi secara merata sehingga

dapat menunjukkan suhu dengan cepat
dan tepat.

1. Harga lebih murah. 1. Memiliki titik didih rendah
2. Mengalami perubahan volume yang
(78oC) sehingga
besar sehingga dapat mengukur suhu
dengan teliti. pemakainya terbatas.
3. Titik didih 78oC dan titik beku -130oC
sehingga dapat mengukur suhu yang 2. Tidak berwarna sehingga
sangat rendah.
sulit dilihat.

3. Membasahi dinding kaca.

a. Termometer Zat Cair

Termometer Termometer
Laboratorium Suhu badan

Bentuknya panjang dengan • Digunakan untuk mengukur
skala dari -10oC menggunakan suhu badan manusia. Skala
raksa / alkohol. antara 35oC - 42oC.

b. Termometer Bimetal c. Termometer Kristal Cair

Suatu zat yang suhunya berubah, Terdapat kristal cair yang
bimetal mendeteksi akan warnanya dapat berubah jika suhu
melengkung. Hal ini berubah.
dikarenakan logam akan
memuai lebih panjang dibanding
yang lain.

B. SKALA SUHU

Skala C : Skala R : Skala F : Skala K
100 : 80 : 180 : 100
5:4:9:5

Dengan memperhatikan titik tetap bawah ( dibandingkan mulai
dari nol semua), perbandingan angka suhunya
tC : tR: : (tF – 32) : (tK – 273) = 5 : 4 : 9 : 5

Konversi Suhu dari Semua Skala

Dari Celcius Ke Kelvin
Celcius (C) Reamur Fahrenheit C + 273

Reamur
(R)

Fahrenheit
(F)

Kelvin (K) K - 273

• Perbandingan skala dapat 1. Konversikan suhu-suhu
berikut!
digunakan untuk menentukan a. 127oC = . . . K
konversi skala suhu. b. 273 K = . . . oC
c. 65 oC = . . . oF
• Contoh: Konversi skala suhu Pembahasan

Celcius ke Fahrenheit a. 127oC = . . . K
= oC + 273 K
9 = 127 + 273 K
℉ = 5 × ℃ + 32 = 400 K

• Contoh soal b. 273 K = . . . oC
= K – 273 oC
45oC= . . . . oR = 273 – 273 oC
= 0 oC
= 4/5 x oC
c. 65 oC = . . . oF
= 4/5 x 45 oC = 9/5 x C + 32
= 9/5 x 65 oC + 32
= 36oR = 117 + 32
= 149 oF

Contoh Soal Pembahasan

2. Perhatikan gambar

termometer Celcius dan
Fahrenheit berikut!

oC oF

Nilai X yang benar adalah . . . .

1. Pemuaian Zat Padat

• Zat padat akan memuai jika dinaikkan suhunya. Zat padat

mengalami tiga macam pemuaian, yaitu pemuaian
panjang, pemuaian luas, dan pemuaian volume.

a. PemuaianPanjang

Pemuaian panjang terjadi pada zat padat yang mempunyai
luas penampang kecil.

• Muai panjang berbagai zat dapat diketahui dengan alat yang

disebut musschenbroek.

• Besar muai panjang suatu zat padat bergantung pada

panjang zat semula, kenaikan suhu zat, dan jenis zat
padat

• Koefisien muai panjang adalah nilai perbandingan

pertambahan panjang zat dengan panjang semula ketika
suhunya dinaikkan 1oC.

• RUMUS PEMUAIAN PANJANG

LT = L0 (1 + α x ∆T)
∆ L = L0 α ∆T

• Keterangan:

LT= Panjang zat pada suhu ToC (m)

L0= Panjang zat mula-mula (m)
α : (dibaca: alfa) = koefisien muai panjang bahan (/oC)
∆T (dibaca: delta te) = Perubahan suhu (oC)
∆ L= penambahan panjang

• Contoh Soal dan Pembahasan

Pada suhu 10oC, sebatang besi

panjangnya 200 cm. Jika koefisien

muai panjang besi 0,000015/oC,

berapakah pertambahan panjang Jawab

besi saat dipanaskan sampai ∆L = L0.α.∆T
90oC adalah…

Diketahui = 200cm.0,000015/
T0 = 10oC (suhu awal besi) oC.(90oC -10oC)
L0 = 200 cm
α = 0,000015/ oC = 200cm.0,000015/oC.80oC
T1 = 90 oC
Ditanya = ∆L? = 0,24 cm

Jadi, pertambahan panjang
besi adalah 0,24 cm

b. Pemuaian Luas
• Rumus Pemuian Luas
• Pemuaian luas adalah pemuaian
AT = A0 x (1 + β x ∆T )
yang terjadi jika zat padat yang
berbentuk bidang mengalami • Keterangan:

mengalami pertambahan luas AT = luas benda pada suhu ToC
(m2)
• Besarnya pemuaian luas
A0= luas benda mula-mula (m2)
suatu zat padat β (dibaca: beta) = koefisien muai
bergantung pada luas zat luas bahan (/oC)
padat semula, perubahan
suhu yang dialami zat, • Besarnya koefisien muai luas
dan jenis zat padat.

suatu zat sama dengan dua kali

koefisien muai panjangnya.

β=2xα

c. Pemuaian Volume

• Pemuaian volume pada zat padat merupakan pemuaian

tiga arah, yaitu panjang, lebar, dan tinggi.
γ = 3x α

• Rumus Pemuaian Volume

VT = V0 (1+ γ x ∆T )

• Keterangan:

VT= volume benda pada suhu ToC (m3)
V0 = volume benda mula-mula (m3)
γ (dibaca: gama) = koefisien muai volume bahan (/oC)

• Sifat pemuaian pada zat padat banyak dimanfaatkan

dalam kehidupan sehari-hari, contohnya:

• Pemasangan kaca pada bingkainya, dan sambungan
rel kereta api.

• Bimetal adalah dua keping logam berbeda koefisien
muai panjangnya yang dijadikan satu dengan cara las.
Beberapa manfaat bimetal yaitu sakelar otomatis
pada setrika listrik, termometer bimetal, termostat
bimetal, dan lampu tanda arah (sen) mobil.

2. Pemuaian Zat Cair

• Pemuaian zat cair merupakan pemuaian volume.

• Nilai pemuaian zat cair dipengaruhi oleh koefisien

muainya.

• Secara umum koefisien muai zat cair lebih besar daripada

zat padat.

• Nilai muai volume zat cair juga lebih besar daripada zat

padat. Namun, sifat muai zat cair tidak berlaku untuk air
antara suhu 0 dan 4 karena pada suhu ini air justru
menyusut jika dipanaskan. Pengecualian ini disebut
anomali air.

• Sifat muai zat cair digunakan dalam pembuatan

termometer zat cair.

3. Pemuaian Zat Gas

• Zat gas memiliki sifat tidak terlihat. Meskipun tidak

nampak, gejala pemuaian dari zat ini dapat diamati
dengan melakukan percobaan.

• Zat gas mengalami pemuaian volume.

Koefisien muai volume gas
umumnya sama besar, yaitu:

γ = (1/273) /oC

Karakteristik Pemuaian Zat Gas
dan Zat Cair

Gejala pemuaian dari kedua zat itu antara lain:
a. Adanya kenaikan suhu
b. Adanya penambahan volume, kecuali
dalam peristiwa anomali air
Anomali air : air akan memuai setelah
melewati suhu 4oC
c. Adanya perubahan tekanan

Konversikan suhu-suhu berikut.
1. 35 oC=. . .oR
2. 59 oF= . . .oC
3. 68oF= . . .oR

TERIMA KASIH