SUHU DAN PERUBAHANNYA

MODUL

ASTUTI MERDIKANINGSIH

MATRIKS ANALISIS PE

No No KD Indikator Materi Pengalaman Be
Pengertian suhu Setelah memb
1 1 3.4 Menganalisis konsep suhu, Menjelaskan pada bahan aja
Jenis-jenis termometer didik dapat me
pemuaian, kalor, perpindahan definisi suhu pengertian suh
peristiwa seha
kalor dan penerapannya dalam . berhubungan d
kehidupan sehari-hari termasuk suhu dan penti
mempelajari m
mekanisme menjaga kestabilan Setelah memb
peserta didik d
suhu tubuh pada manusia dan menyebutkan j
thermometer d
hewan fungsinya
Menonton vide
Menjelaskan pengukuran su
berbagai jenis dingin, air bias
termometer hangat / panas
termometer
Menentukan skala Skala termometer
suhu dengan
melakukan
pengukuran suhu
dengan
termometer

Menentukan skala Menentukan skala Praktikum mem
thermometer tak thermometer tak berskala thermometer t
berskala dengan berskala ( ther
membandingkann sederhana ) de
ya dengan bahan dan alat
thermometer di sekitar
berskala

EMETAAN MODUL

elajar Sumber belajar Bentuk bahan ajar
baca teks - Gambar peristiwa sehari-hari yang berhubungan gambar tentang peristiwa
ar peserta dengan suhu sehari-hari yang
enjelaskan berhubungan dengan suhu
hu - Gambar jenis-jenis termometer
ari-hari yang - Teks di lengkapi
dengan dengan bagan jenis
ingnya termometer dan
materi suhu fungsinya
baca teks
dapat - Video dan gambar
jenis langkah mengukur
dan suhu benda dengan
thermometer dan
eo - https://www.youtube.com/watch?v=bddFltKhcP8 penentuan titik
uhu air tetap bawah dan
sa dan air titik tetap atas
s dengan thermometer
Celcius
mbuat - Prosedur praktikum dan soal yang ada pada LKPD
tak - Soal dan pembahasan menentukan suhu dengan - Teks langkah –
rmometer langkah praktikum
engan membandingkan thermometer tak berskala dengan membuat
t yang ada thermometer berskala thermometer tak
berskala

- Soal dan
pembahasan

Merumuskan Konversi skala suhu Setelah mamb
konversi skala dan memaham
suhu soal peserta di
melakukan kon
Menjelaskan Pengertian Pemuaian berbagai jenis
Setelah memb
definisi pemuaian pada bahan aja
didik dapat me
pengertian pem

Menganalisis Pemuaian zat padat Membaca teks
pemuaian zat penerapan per
padat pemuaian panj
dan volume

Menganalisis Permasalahan akibat - Memb
permasalahan pemuaian zat padat dan perma
sehari-hari yang manfaat pemuaian sehari-
berhubungan berhub
dengan pemuaian dengan
dan manfaat dan ma
pemuaian pemua

- Video t
perma
pemua
manfa
pemua

Menganalisis Pemuaian zat padat Membaca teks
pemuaianzat padat Pemuaian zat cair dan gas penerapan per
pemuaian panj
dan volume
Peserta didik m
praktikum sede

baca teks - Soal dan pembahasan - Teks konversi skala
mi latihan suhu dilengkapi
idik dapat - Gambar peristiwa yang berhubungan dengan dengan soal dan
nversi pemuaian beserta penjelasannya pembahasannya

skala suhu - Rumus menentukan pemuaian panjang - Teks dilengkapi
baca teks - Soal penghitungan muai panjang, luas dan volume gambar peritiwa
ar peserta pemuaian dalam
enjelaskan kehidupan sehari-
muaian hari

s - Teks dilengkapi
rsamaan rumus pemuaian
jang, luas panjang , luas dan
volume
baca teks - Gambar permasalahan pemuaian dalam kehidupan
asalahan sehari-hari dan penjelasannya - Teks dilengkapi
-hari yang dengan gambar
bungan - Video peristiwa pemuaian sehari-hari dan permasalahan
n pemuaian manfaatnya ( akibat pemuaian
anfaat https://www.youtube.com/watch?v=r8U9KrVfU9w)
aian - Video dan gambar
tentang - Rumus menentukan pemuaian panjang
asalahan - Soal penghitungan muai panjang, luas dan volume - Teks dilengkapi
aian dan rumus pemuaian
aat - Prosedur praktikum dan soal yang ada pada LKPD panjang , luas dan
aian volume

s - Teks langkah-
rsamaan langkah praktikum
jang, luas

melakukan
erhana

untuk menyelid
pemuaian pada
dan gas

diki menyelidiki
a zat cair pemuaian zat cair
dan gas.

DAFTAR ISI

Petunjuk Modul ………………………………………………………………………….1

Tujuan Pembelajaran Modul ………………………………………………………………….2

Pengantar Modul ………………………………………………………………….2

UNIT 1 Pengertian Suhu dan thermometer …………………………………………4
A. Konsep Suhu……………………………………………………………….4
B. Alat Ukur Suhu…………………………………………………………….5
C. Rangkuman………………………………………………………………...8
D. Latihan Soal ……………………………………………………………….8

UNIT 2 Skala Suhu …………………………………………………………………11

A. Cara Pembuatan Skala Termometer ………………………………...11

B. Rumus menentukan skala thermometer ………………………………...12

C. Konversi Suhu …………………………………………………………16

D. Rangkuman …………………………………………………………17

E. Latihan Soal …………………………………………………………18

UNIT 3 Pemuaian ……………………………………………………………………….. 19

A. Pemuaian zat padat ……………………………………………….. 19

B. Permasalahan akibat pemuaian ……………………………………….. 24

C. Pemanfaatan pemuaian ………………………………………………... 24

D. Pemuaian zat cair ………………………………………………………... 27

E. Pemuaian zat gas …………………………………………………………28

F. Rangkuman …………………………………………………………29

G. Latihan soal …………………………………………………………30

DAFTAR PUSTAKA

PETA KONSEP

SUHU

Cara mengetahui suhu benda Besarnya suhu dapat mengubah
zat

Pemuaian

Jenis-jenis Skala
termometer termometer

padat cair gas

SUHU DAN
PERUBAHANNYA

PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL

Modul Suhu dan perubahannya terbagi dalam tiga sub tema atau bahasan, yaitu 1) Konsep suhu
dan thermometer yang meliputi jenis- jenis thermometer dan fungsinya, 2) Skala suhu
thermometer yang meliputi pembacaan skala thermometer, pembuatan thermometer tak berskala
dan konversi skala, 3) Perubahan suhu dan akibatnya yang memuat pemuaian pada zat padat, cair
dan gas.
Selain penjelasan tentang materi modul ini juga memuat latihan untuk menguji pemahaman dan
penguasaan peserta didik terhadap materi yang dipelajarinya.
Modul ini disusun secara berurutan sesuai dengan urutan materi yang terlebih dahulu perlu
dikuasai. Untuk itu, mempelajari modul ini sebaiknya.
1. Baca pengantar modul untuk mengetahui materi modul secara utuh.
2. Membaca tujuan yang diharapkan setelah membaca atau mempelajari modul.
3. Mempelajari modul secara berurutan agar memperoleh pemahaman yang utuh.
4. Lakukan semua penugasan yang ada pada modul untuk mendapatkan pemahaman

mengenai materi modul dengan baik.
5. Lakukan penilaian pemahaman dengan mengisi soal-soal latihan yang disediakan di akhir

modul.
6. Selamat membaca dan mempelajari modul ini.

1

Tujuan Pembelajaran Modul

Setelah mempelajari modul ini, peserta didik dapat ;
1. Menghargai dan menghayati ajaran agama yang dianutnya
2. Menunjukkan perilaku jujur, disiplin, tanggung jawab, peduli (toleran, gotong royong), santun,

dan percaya diri dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam dalam
jangkauan pergaulan dan keberadaannya.
3. Menjelaskan konsep suhu
4. Menentukan alat pengukur suhu yang sesuai untuk mengukur suatu benda
5. Menjelaskan berbagai jenis termometer dan fungsinya
6. Menentukan skala suhu dengan termometer
7. Menentukan skala termometer tak berskala dan membandingkannya dengan
thermometer berskala
8. Merumuskan konversi skala suhu
9. Menjelaskan konsep pemuaian
10. Menjelaskan Pemuaian pada zat padat, zat cair dan gas
11. Menganalisis peristiwa dalam kehidupan sehari-hari yang berhubungan dengan
pemuaian dan manfaatnya

Pengantar Modul

Modul ini disusun bagi peserta didik Sekolah Menengah Pertama yang duduk di tingkat kelas
VII . Modul ini berisi tentang konsep suhu, pengenalan alat pengukur suhu, peristiwa pemuaian
pada zat padat, zat cair dan gas, Peristiwa dalam kehidupan sehari-hari yang berhubungan
dengan pemuaian dan manfaat pemuaian.

2

https://images.app.goo.gl/u24fr8AghDtDkYrb
7

SUHU DAN PERUBAHANNYA

PENGERTIAN SUHU

Perhatikan kabel listrik dari PLN yang dihubungkan ke rumah-rumah, kabel listrik
tersebut terbuat dari jenis logam. Pada siang hari yang panas, kabel listrik terlihat
kendur, sedangkan pada malam hari yang dingin sedikit mengencang. Mengapa hal ini
terjadi ? dari kejadian ini kita bisa menarik kesimpulan sementara bahwa kendurnya
kabel listrik disebabkan oleh cuaca panas. Benarkah kesimpulan tersebut ?

3

UNIT 1 PENGERTIAN SUHU DAN
TERMOMETER

KONSEP SUHU

Pada suhu berapa air mendidih ? pada suhu berapa air membeku? Pada suhu berapa
seseorang dikatakan mengalami demam?. Suhu selalu dibicarakan dalam kehidupan sehari-hari.
Kehidupan manusia tidak terlepas dari suhu sehingga mempelajari suhu merupakan suatu hal
yang sangat penting.

Suhu tubuh merupakan indicator kesehatan seseorang. Dunia penerbangan sangat memperhitungkan suhu
Mengetahui suhu tubuh merupakan salah satu dan tekanan udara karena dua hal ini sangat penting
prosedur utama ketika seseorang sedang sakit berpengaruh besar pada kerapatan udara yang
penting untuk daya angkat pesawat

Makanan memerlukan suhu yang dingin agar tidak Iklim tropis dan polusi udara membuat udara panas,

cepat membusuk sehingga manusia membuat AC untuk membuat suhu

ruangan dingin.

Pada materi sebelumnya kalian telah mengetahui bahwa suhu termasuk ke dalam besaran
pokok. Masih ingatkah kalian apa satuan suhu dalam SI? Satuan suhu dalam SI adalah Kelvin
(K). Lalu apakah yang dimaksud dengan suhu ?

Kalian tentu pernah membuat minuman kopi. Pada proses pembuatan minuman kopi diawali
dengan memasak air sampai mendidih. Kemudian air mendidih tadi dituangkan ke dalam gelas
yang telah berisi bubuk kopi lalu diaduk. Maka segelas kopi siap dinikmati.

4

Coba rasakan jari tangan kanan anda ketika air belum dimasak akan terasa dingin, dan rasakan
juga dengan tangan kiri anda pada air panas dan akan terasa panas. Panas dan dingin dikatakan
sebagai ukuran suhu dari benda. Benda yang dingin dikatakan mempunyai suhu rendah dan
benda yang panas dikatakan mempunyai suhu yang tinggi. Jadi suhu merupakan derajat atau
tingkat panas suatu benda.

ALAT UKUR SUHU

Suhu benda yang diukur dengan indera perasa menghasilkan hasil pengukuran yang sifatnya
kualitatif dan tidak dapat dipakai sebagai acuan. Untuk mengetahui besar suhu suatu benda
secara tepat , kita memerlukan alat ukur suhu yaitu thermometer. Termometer memanfaatkan
perubahan sifat fisik benda atau zat akibat adanya perubahan suhu. Sifat ini disebut sifat
termometrik. Berbagai jenis thermometer dibuat berdasarkan sifat- sifat termometrik zat.

Caranya menggunakan thermometer adalah dengan menempelkan termometer pada benda
tersebut. Setelah termometer disentuhkan maka akan terjadi aliran kalor dari benda ke
termometer.

Jenis-jenis Termometer

a. Termometer zat cair

Termometer zat cair adalah thermometer yang berisi zat cair misalnya raksa dan alcohol. Prinsip
kerjanya memanfaatkan pemuaian. Bagaimana cara mengukur suhu dengan menggunakan
thermometer zat cair ? perhatikan thermometer raksa atau alcohol. Pada thermometer terdapat
tendon raksa, yaitu tempat terkumpulnya raksa yang dihubungkan dengan pipa kapiler. Tendon
tersebut dibungkus dengan kaca tipis sehingga memudahkan kalor masuk pada raksa dalam
tendon.pengukuran suhu dilakukan dengan cara menyentuhkan tendon raksa pada benda yang
akan diukur suhunya. Akibatnya terjadi hantaran kalor dari benda ke thermometer maupun dari
thermometer ke benda. Selanjutnya panas itu digunakan untuk memuai atau menyusut. Pemuaian
raksa menyebabkan permukaan raksa dalam pipa kapiler naik sepanjang pipa kapiler hingga
berhenti pada posisi tertentu sesuai dengan suhu benda. Sebaliknya penyusutan menyebabkan
permukaan air raksa dalam pipa kapiler turun sepanjang pipa kapiler.pembacaan thermometer
harus dilakukan pada posisi yang benar, mata harus sejajar dengan skala pembacaan. Jika kita
salah posisi dalam membaca skala thermometer maka pembacaan skala thermometer akan
menjadi salah.Adapun kelebihan dan kekurangan thermometer air raksa dan alcohol dapat
diuraikan sebagai berikut :

5

a. Termometer air raksa
Kelebihan dari Termometer Air Raksa, antara lain :

 Jangkauan suhu air raksa cukup lebar, karena air raksa membeku pada suhu -400C dan
mendidih pada suhu 3600C .

 Air Raksa mudah dilihat karena mengkilat.
 Pemuaiannya sangat teratur.
 Terpanasi secara merata, sehingga perubahan suhu sangat cepat.
 Air Raksa tidak membasahi dinding pipa kapiler, sehingga pengukurannya menjadi teliti.
 Air Raksa cepat mengambil panas dari suatu benda yang sedang diukur.
Kekurangan dari Termometer Air Raksa, antara lain :
 Sukar diperoleh sehingga air raksa harganya cukup mahal.
 Air Raksa tidak dapat digunakan untuk mengukur suhu yang sangat rendah
 Air Raksa termasuk zat beracun sehingga berbahaya apabila tabungnya pecah.
b. Termometer alkohol
Kelebihan dari Termometer Alkohol, antara lain :
 Alkohol harganya murah dan mudah mendapatkannya di pasaran.
 Alkohol dapat mengukur suhu yang sangat rendah, sebab titik beku alkohol -1300C
 Alkohol lebih teliti, sebab untuk kenaikkan suhu yang sangat kecil ternyata alkohol
 mengalami perubahan volume yang besar.
Kekurangan dari Termometer Alkohol, antara lain :
 Tidak dapat mengukur suhu tinggi, karena titik didihnya rendah (780C).
 Membasahi dinding kaca.
 Alkohol tidak berwarna, sehingga perlu memberi pewarna terlebih dahulu agar dapat
 dilihat.

6

Beberapa jenis thermometer zat cair antara lain :

1. Termometer maksimum-minimum

Termometer six bellani memanfaatkan alkohol cair, raksa, dan uap alkohol sebagai alat
pengukurnya. Termometer Six Bellani bisa kita jumpai pada stasiun pemantau cuaca.

2. Termometer suhu badan

Termometer suhu badan adalah termometar yang biasanya digunakan untuk mengukur suhu
tubuh manusia. Skala yang digunakan dari termometer ini mulai dari dari 35C sampai 42C
(sesuai dengan kisaran suhu badan manusia). Karena daerah ukurnya sempit maka
termometer ini sangat teliti.

3. Termometer laboratorium

Sesuai dengan namanya, termometer laboratorium adalah termometer yang diginakan di
laboratorium. Bentuknya lebih panjang dibandingkan dengan termometer suhu badan.
Umumnya, termometer ini berisi alkohol atau air raksa yang diberi campuran sehingga
mencapai suhu lebih dari 1000C dan suhu kurang dari 00C. Walaupun mempunyai rentang
suhu yang luas, termometer ini kurang teliti.

Termometer maximum-minimum Termometer suhu badan Termometer laboratorium
b.Termometer logam
Termometer logam basanya menggunakan bimetal
Gambar thermometer logam sebagai bahan pembuatannya, yaitu dua jenis logam yang
disatukan, akan tetapi ada juga yang memakai suatu
perangkat dari logam. Termometer logam dipakai untuk
mengukur suhu benda yang sangat tinggi, misalnya pada
peleburan besi

Pirometer dibuat sesuai dnegan perubahan warna logam
apabila dipanaskan. Contohnya, besi yang dipanaskan,
pada awalnya berwarna merah pijar, lalu hijau dan
menjadi kebiru-biruan.

Setiap warna pijar besi memperlihatkansuhu tertentu.
Perubahan warna ini digunakan sebagai dasar dalam
menentukan suhu benda. Dengan alasan inilah,
termometer logam dianggap kurang teliti.

7

RANGKUMAN UNIT 1

 Suhu adalah derajat atau tingkat panas suatu benda
 Suhu merupakan besaran pokok dan mempunyai satuan Kelvin ( K )
 Indra perasa tidak dapat digunakan untuk mengukur suhu
 Alat pengukur suhu yang tepat dan bersifat kuantitatif adalah thermometer
 Jenis-jenis thermometer

a. Thermometer zat cair
Contohnya antara lain thermometer maximum-minimum, thermometer suhu bada,
thermometer laboratorium

b. Thermometer logam

LATIHAN SOAL UNIT 1

PILIHAN GANDA

1. Keadaan panas atau dinginnya sebuah benda disebut ...
a. kalor
b. suhu
c. derajat
d. celcius

2. Satuan suhu dalam Sistem Internasional (SI) adalah ... .
a. kelvin
b. celcius
c. reamur
d. Fahrenheit

3. Pernyataan tentang indera peraba berikut ini benar, kecuali ... .
a. Tangan dapat digunakan untuk mengukur suhu karena dapat merasakan panas dan dingin
b. pengukuran suhu dengan tangan sangat tepat karena berdasarkan perasaan.
c. tangan dapat merasakan suhu sangat dingin dan suhu sangat panas
d. indera peraba kurang cepat menyesuaikan dengan suhu lingkungan.

4. Pada percobaan tangan kanan masuk ke air panas dan tangan kiri masuk ke air dingin. Ketika
kedua tangan dimasukkan secara bersamaan ke air biasa, peryataan yang benar adalah ... .
a. tangan kanan dan kiri terasa dingin
b. tangan kanan dan kiri terasa hangat
c. tangan kiri terasa dingin dan tangan kanan hangat
d. tangan kiri terasa hangat dan tangan kiri terasa dingin

5. Prinsip kerja termometer raksa adalah ... .
a. pemuaian panjang kaca
b. pemuaian volume kaca
c. pemuaian panjang air raksa
d. pemuaian volume air raksa

8

6.Kelebihan air raksa dibandingkan dengan alkohol jika digunakan untuk termometer adalah
sebagai berikut, kecuali ... .
a. dapat digunakan untuk mengukur suhu di bawah - 400 C
b. warnanya mengkilap
c. tidak membasahi dinding kaca
d. cepat menyesuaikan suhu disekitarnya

7. Termometer klinis skalanya mempunyai batas bawah dan batas atas... .
a. 20 ° C – 50 ° C
b. 30 ° C – 40 ° C
c. 35 ° C – 42 ° C
d. 35 ° C – 45° C

8. Orang yang sehat akan mempunyai suhu tubuh rata-rata ... .
a. 27° C
b. 35° C
c. 37° C
d. 40° C

9. Bahan zat cair yang digunakan untuk termometer maksimum minimum adalah ... .
a. air raksa dan alkohol
b. air raksa dan spiritus
c. alkohol dan ethanol
d. alkohol dan bimetal

10. Termometer untuk mengukur suhu bintang menggunakan spektrum warna dari cahaya
bintang. Berikut ini yang mempunyai suhu paling tinggi adalah ..
a. merah
b. kuning
c. hijau
d. biru

11.Alat yang digunakan untuk mengukur suhu ….
a. barometer
b. termometer
c. alkhohol
d. air raksa

12. Raksa digunakan untuk mengisi termometer, karena ….
a. titik didihnya teratur
b. pemuaiannya teratur
c. titik bekunya tinggi
d. pemuaiannya tidak teratur

13. Alat ukur yang digunakan untuk mengetahui suhu badan adalah ....
a. termometer
b. stopwatch
c. neraca Ohaus
d. jangka sorong

9

14. Jenis cairan yang biasa digunakan sebagai pengisi termometer adalah ....
a. minyak atau air
b. air atau raksa
c. raksa atau alkohol
d. air atau alcohol
15. Termometer pada dasarnya memanfaatkan gejala …
a. anomali air
b. pemuaian zat cair
c. kapilaritas
d. tegangan permukaan
Soal jawab singkat

1. Termometer dibuat berdasarkan prinsip ….
2. Titik tetap bawah dan titik tetap atas celcius adalah … dan ….
3. Air raksa digunakan sebagai pengisi termometer, karena ….
4. Ukuran derajat panas suatu benda disebut ….
5. Alat yang digunakan untuk mengukur derajat panas suatu benda adalah….
Soal Esay
1. Sebutkan macam–macam zat yang digunakan dalam termometer!
2. Sebutkan beberapa termometer berdasarkan penggunaannya!
3. Sebutkan dua macam keuntungan dan kerugian air raksa sebagai pengisi termometer!
4. Sebutkan 4 hal, mengapa tangan (indera peraba) tidak dapat digunakan sebagai pengukur

suhu!
5. Sebutkan 4 bagian pokok dari termometer!

10

11

UNIT 2 SKALA SUHU

LINK SAINS Suhu badan, suhu ruangan, suhu dalam satu
hari, dan berbagai suhu pada benda lainnya dapat
Link video cara mengukur diukur dengan menggunakan termometer sehingga
suhu benda dengan diketahui angka besarnya suhu tersebut. Hal ini
termometer disebabkan pada dinding kaca termometer diberi skala
https://www.youtube.com/w dengan memberi tanda titik atau garis yang disebut titik
atch?v=bddFltKhcP8 referensi. Setiap titik referensi itu selanjutnya diberi
angka. Ada dua titik tetap sebagai standar pembuatan
skala titik referensi itu, yaitu titik tetap bawah dan titik
tetap atas.

Cara Pembuatan Skala Termometer

Jenis termometer yang paling banyak digunakan adalah termometer zat cair. Termometer zat cair
bekerja berdasarkan pemuaian zat cair. Maka diperlukan zat cair yang mempunyai spesifikasi
khusus, antara lain dikenai panas cepat memuai, jika panasnya berkurang mudah menyusut.
Skala yang digunakan untuk mengetahui derajat panas benda yang diukur dibuat di antara
pemuaian maksimal (titik tetap atas) dengan penyusutan maksimalnya (titik tetap bawah).

Untuk membuat skala termometer terlebih dahulu harus ditentukan titik tetap atas dan titik tetap
bawahnya, kemudian ditentukan jumlah skalanya. Misalnya, pada termometer Celcius ditentukan
sebagai berikut.

11

■ Titik tetap bawah yang digunakan adalah es yang sedang mencair (es yang sedang melebur)
pada tekanan 1 atm. Titik tetap bawah diberi angka 0 (nol).

■ Titik tetap atas yang digunakan adalah air yang sedang mendidih pada tekanan 1 atm. Titik
tetap atas diberi angka 100.

■ Antara angka 0 sampai 100 dibuat skala 100 masing-masing skala mewakili 10C.

Batas bawah dan batas atas yang digunakan pada termometer celcius adalah es yang sedang
melebur dan air yang sedang mendidih, karena pada saat melebur atau mendidih sedang terjadi
perubahan wujud zat. Pada saat perubahan wujud zat suhunya tidak mengalami perubahan
(suhunya tetap).

Berdasarkan ketentuan batas bawah dan batas atas dari suatu termometer, kita dapat menentukan
skala termometer sesuai dengan keinginan kita dan dapat mengkonversikan ke dalam skala
celcius atau skala termometer yang lain, misalnya untuk termometer celcius menggunakan 100
skala sedangkan termometer Reamur menggunakan 80 skala. Konversi suhu termometer celcius
dengan reamur perbandingannya adalah:

tR = 80 atau tR = 4
tC 100 tC 5

Contoh:

Benda dengan suhu 500C apabila diukur menggunakan termometer reamur suhunya adalah 400R
perhitungannya adalah:

tR = 4 × tC = 4 × 50 = 400R
5 5

Rumus untuk Menentukan Skala 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. Perhatikan gambar berikut ini.

12

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.

Tx – Xb Ty – Yb
Xa – Xb
=
Ya – Yb

Keterangan:

Xa = titik tetap atas termometer X

Xb = titik tetap bawah termometer X

Tx = suhu pada termometer X

Ya = titik tetap atas termometer Y LINK SAINS

Yb = titik tetap bawah termometer Y LINK YOUTUBE Latihan soal
menentukan skala
Ty = suhu pada termometer Y termometer

https://www.youtube.com/w
atch?v=Ad1HwscVo_k

13

CONTOH SOAL 1
14

CONTOH SOAL 2
15

KONVERSI SUHU
16

LINK SAINS
LINK SOAL DAN PEMBAHASAN
KONVERSI SUHU
https://www.fisikabc.com/2018/0
3/contoh-soal-konversi-satuan-
suhu.html

RANGKUMAN
1. Zat padat, zat cair dan zat gas memuai jika dipanaskan dan menyusut jika didinginkan
2. Pemuaian yang terjadi pada zat cair lebih besar daripada zat padat
3. Hubungan antara koefisien muai
Muai volume = 3 kali muai panjang
Muai luas = 2 kali muai panjang
4. Gas dapat memuai pada volume tetap
5. Koefisien pemuaian gas adalah 0,0037 /0C

17

18

UNIT 3 PEMUAIAN

Gambar. Laju kereta api dan sambungan relnya

Jika kita melihat kereta api melintas. Kita
dapat melihat rel sebagai jalannya. Rel
kereta api terlihat terpasang agak renggang,
kenapa?.

Pada siang hari sambungan rel akan nampak
menyatu antara bagian satu dengan lainnya.
Dan pada malam hari sambungan tersebut kembali nampak renggang. Hal itu sangat
berkaitan dengan sifat pemuaian dan penyusutan zat. Peristiwa pemuaian dan penyusutan
terjadi pada zat padat, zat cair, dan gas. Jika suhu benda naik, secara umum ukuran benda
bertambah. Peristiwa ini disebut pemuaian

1. Pemuaian Zat Padat

Pada umumnya benda atau zat padat akan
memuai atau mengembang bila di
panaskan dan menyusut bila di dinginkan.
Mari kita perhatikan pe- masangan kabel
listrik. Pemasangan kabel listrik dibuat
kendor atau agak kencang.Hal ini untuk
memberi ruang jika terjadi pemuaian pada
siang hari yang mengalami pemanasan.

19

Jika benda mengalami pemuaian dan penyusutan maka panjang, lebar, dan tebal benda
tersebut akan mengalami perubahan.
a. Pemuaian Panjang zat padat
Tiap bahan suatu benda memiliki koefisien mulai panjang yang berbeda-beda. Sebagai
contoh, pada muai panjang kaca koefisien muai panjangnya 9 x 10-6/oC berarti jika 1 meter
kaca suhunya bertambah 1oC maka panjangnya bertambah 0,000009 meter. Tabel di bawah
menunjukkan koefisien muai panjang beberapa bahan.
.

20

Contoh Soal

b. Pemuaian Luas dan Volume Zat Padat

Jika suatu benda berbentuk lempengan
dipanaskan, pemuaian terjadi pada kedua arah sisi-
sisinya. Pemuaian semacam ini disebut pemuaian
luas. Pemuaian luas memiliki koe- fisien muai
sebesar dua kali koefisien muai panjang. Jika
koefisien muai panjang kaca biasa sebesar
0,000009/oC maka kaca biasa memiliki koefisien
muai luas sebesar 0,000018/oC.
Begitu juga pada pemuaian ruang memiliki
koefisien muai tiga kali koefisien muai panjang.
Jika balok baja dipanaskan akan memuai dengan
koefisien muai sebesar 0,000033/oC

Gambar. Kaca pada jendela

21

22

CONTOH SOAL
1. Pada suhu 30oC sebuah pelat besi luasnya 10 m2. Apabila suhunya dinaikkan menjadi
90oC dan koefisien muai panjang besi sebesar 0,000012/oC, maka tentukan luas pelat
besi tersebut!
Penyelesaian:
Diketahui:
A0 = 10 m2
T0 = 30oC
T = 90oC
∆T = T – T0 = 90 – 30 = 60oC
α = 0,000012/oC
β = 2α = 2 × 0,000012/oC = 0,000024/oC
Ditanyakan: A = …?
Jawab:
A = A0(1 + β × ∆T)
A = 10(1 + 0,000024 × 60)
A = 10(1 + 0,00144)
A = 10 × 1,00144
A = 10,0144 m2
Jadi, luas pelat besi setelah dipanaskan adalah 10,0144 m2.

23

2. Sebuah bejana memiliki volume 1 liter pada suhu 25oC. Jika koefisien muai panjang
bejana 2 × 10-5/oC, maka tentukan volume bejana pada suhu 75oC!
Penyelesaian:
Diketahui:
γ = 3α = 3 × 2 × 10-5/oC = 6 × 10-5/oC
∆T = 75oC – 25oC = 50oC
V0 = 1 L
Ditanyakan: V = …?
Jawab:
V = V0(1 + γ × ∆T)
V = 1(1 + 6 × 10-5 × 50)
V = 1(1 + 3 × 10-3)
V = 1(1 + 0,003)
V = 1 × 1,003
V = 1,003 liter
Jadi, volume bejana setelah dipanaskan adalah 1,003 liter.

3. Permasalahan akibat Pemuaian
Adanya pemuaian pada zat padat menimbulkan beberapa masalah dalam kehidupan
sehari-hari. Masalah-masalah yang dimaksud antara lain :

a. Rel kereta api bengkok
Sambungan rel kereta api harus diberi celah tujuannya untuk member ruang rel untuk
memuai. Jika tidak diberi celah maka rel kereta api akan bengkok karena terjadi tabrakan
antar batang rel kereta api yang berdekatan.

b. Kawat listrik atau telepon dibuat kendur
Pemasangan kawat listrik atau telepon dibuat kendur tujuannya agar tidak putus saat
kawat menyusut pada saat dingin

c. Pemasangan kaca jendela
Pemasangan kaca jendela harus menyediakan ruang untuk muai kaca jika suhu udara
bertambah panas. Ruang ini harus diperhitungkan sedemikian rupa sehingga penyusutan
kaca pada suhu terendah tidak menyebabkan kaca tidak terlepas dari bingkainya karena
terlalu longgar.

4. Pemanfaatan peristiwa pemuaian
Salah satu pemanfaatan pemuaian dapat kita lihat pada bimetal.
Prinsip kerja bimetal menggunakan konsep pemuaian, khususnya muai panjang. Jadi,
bimetal peka terhadap perubahan suhu. Jika keping bimetal dipanaskan atau dinaikan
suhunya, maka akan melengkung ke arah logam yang memiliki angka koefisien muai
panjangnya kecil. Bila didinginkan, keping bimetal akan melengkung ke arah logam yang
angka koefisien muai panjangnya besar.

Prinsip-Kerja-Bimetal

Berdasarkan prinsip kerja tersebut, bimetal dipakai sebagai termostat. Termostat merupakan
alat yang memiliki berfungsi ganda yakni sebagai saklar otomatis dan sebagai pengatur suhu.

24

Sebagai saklar otomatis biasanya digunakan pada setrika listrik, almari es, bel listrik, alarm
kebakaran, lampu sen mobil atau motor, rice cooker, oven dan lain-lain. Apabila sudah
sampai batas panas yang diinginkan maka bimetal akan melengkung memutuskan aliran arus
listrik dan alat kembali dingin bimetal akan lurus menghubungkan arus lagi, seperti gambar
di bawah ini.

Sebagai pengatur suhu atau dikenal dengan nama thermometer logam, dimana
melengkungnya logam dapat diberi skala sehingga setiap kenaikan lengkungan dapat
digunakan untuk menunjukkan kenaikan suhu.

Selain sebagai saklar otomatis dan pengatur suhu, bimetal digunakan sebagai alat
sensor panas otomatis pada alaram kebakaran. Apabila terjadi kebakaran dan suhu di
sekitar panas (bimetal panas ) maka bimetal akan melengkung menghubungkan arus
listrik yang terhubung pada alarm. Ketika alarm berbunyi petugas segera dapat
mengetahui dan dapat segera menangani agar tidak terjadi kebakaran. Skema prinsip
kerja sensor panas adalah sebagai berikut.

Skema-prinsip-kerja-sensor-panas

Aplikasi Sensor Bimetal

25

Berikut ini terdapat beberapa aplikasi sensor bimetal, terdiri atas:
- Sebagai Saklar Otomatis

Apabila sudah sampai batas panas yang diinginkan maka bimetal akan melengkung
dan memutuskan aliran arus listrik dan alat kembali dingin bimetal akan lurus
menghubungkan arus lagi.
- Sebagai pengatur suhu otomatis

Salah satu aplikasi dari Bimetallic temperature sensor ini adalah pada setrikaan listrik
pada setrika jika suhu melebihi batas yang telah ditentukan maka setrika akan mati
sendiri dan akan ada bunyi “tik”, itu sebenarnya adalah Bimetallic temperature sensor
yang sedang melengkung. Disini bimetal berfungsi sebagai saklar suhu otomatis yang
akan memutus kontak listrik jika suhu setrika melebihi batas yang ditentukan.

26

- Sensor panas otomatis pada alarm kebakaran

Apabila terjadi kebakaran dan suhu disekitar panas maka bimetal akan melengkung
menghubungkan arus listrik yang terhubung pada alarm.
Kelebihan dan Kekurangan Bimetal
Berikut ini terdapat beberapa kelebihan dan kekurangan bimetal, terdiri atas:
1. Kelebihan Bimetal

 Tahan dari goncangan
 Tidak mudah terbakar
 Harganya relatif Murah
 Tahan lama, awet dan mudah dikalibrasikan.
 Dapat digunakan untuk termograf
2. Kekurangan Bimetal
 Memerlukan kalibrasi sering untuk menjaga akurasi
 Respon terhadap perubahan suhu lambat
 Kurang akurat
5. Pemuaian zat cair
Pada zat cair hanya dikenal ukuran volume, karena itu pada zat cair hanya dikenal
muai volume. Makin tinggi kenaikan suhu, makin besar penambahan volume zat cair.
Pemuaian zat cair yang satu dengan yang lain umumnya berbeda, meskipun volume
zat cair mula-mula sama. Untuk seluruh zat cair pemuaian makin besar jika kenaikan
suhu bertambah besar.

27

Pemuaian zat cair dapat dimanfaatkan dalam penggunaan termometer zat cair,
biasanya zat cair yang digunakan adalah raksa atau alkohol. Sifat naik atau turunnya
zat cair dalam pipa kapiler sebagai akibat pemuaian zat cair inilah yang digunakan
untuk mengukur suhu. Permukaan zat cair naik sepanjang pipa kapiler dan berhenti
pada posisi tertentu yang sesuai dengan suhu benda. Suhu yang terukur dinyatakan
oleh skala yang berimpit dengan permukaan zat cair pada pipa kapiler tersebut.
6. Pemuaian gas
Gas Mengalami pemuaian ketika suhunya bertambah dan mengalami penyusutan jika
suhunya turun. Pada gas tidak dikenal muai panjang dan muai luas. Yang ada
hanyalah muai volume gas.

Balon udara merupakan salah satu contoh penerapan muai gas

28

DAFTAR PUSTAKA

Purwanto, Budi, 2018. Eksplorasi ilmu alam I, Solo : PT Tiga Serangkai Pustaka Mandiri
https://juniorsciences.blogspot.com/2017/11/definisi-satuan-dan-alat-ukur-suhu.html
https://www.dosenpendidikan.co.id/pengertian-bimetal/
https://www.zenius.net/prologmateri/fisika/a/1296/contoh-masalah-pemuaian-dan-cara-mengatasi
https://www.fisikabc.com/2018/03/contoh-soal-konversi-satuan-suhu.html