PENERAAN TERMOMETER (K.I.1) I.
Pendahuluan A. Latar Belakang Termometer sudah tidak asing lagi di telinga kita. Termometer adalah alat ukur panas yang digunakan untuk mengukur temperatur. Termometer memiliki banyak jenis, diantaranya adalah termometer batang dan termometer badan. Termometer batang adalah termometer yang yang paling banyak kita jumpai. Sedangkan Sedangkan termometer badan adalah termometer yang kusus digunakan untuk mengukur suhu badan. Informasi keadaan suhu sangatlah kita butuhkan, salah satu manfaatnya adalah untuk mengetahui tingkat suhu tubuh, sehingga kita dapat menyesuaikan dengan keadaan suhu tubuh, selain itu dengan mengetahui tingkat suhu kita juga dapat meramalkan cuaca.
B. Tujuan Percobaan Dapat melakukan peneraan termometer .
II.
Dasar Teori 0
0
Termometer badan memiliki skala dari 35 C sampai dengan 42 C sehingga tidak dapat ditera secara langsung dengan es yang mencair atau dengan air yang mendidih. Termometer badan dapat ditera dengan termometer batang. Untuk mendapatkan titik didih air harus diingat dan diperhatikan barometer dan tabel titik didih. Pada pembacaan barometer harus dilakukan koreksi sebagai berikut :
dengan : h
t
() ()
= tekanan barometer terkoreksi ( sesungguhnya ) = tekanan barometer terbaca 2
= suhu kamar ( percepatan gravitasi dilaboratorium adalah 978 cm/det )
Jika titik didih pada tekanan udara seperti persamaan diatas dan menurut tabel adalah 0
0
T C, sedang pembacaan termometer batang didalam bejana didih b C dan pembacaan 0
didalam bejana es a C, maka harga skala termometer batang adalah :
() 0
Bila termometer batang yang dimasukkan dalam air hangat menunjukkan t C maka temperatur yang sesungguhnya diperoleh dari persamaan :
() () Koreksi termometer batang adalah selisih antara suhu sesungguhnya dan suhu terbaca, jadi tx – t . Jika termometer badan menunjukkan
t’ maka
koreksi badan adalah
tx –t’.
III. Metode Percobaan A. Alat dan Skema Percobaan 1. Bejana didih 2. Bejana es 0
0
3. Termometer batang dengan skala -10 C sampai 110 C 0
0
4. Termometer badan dengan skala 35 C sampai 42 C
Skema percobaan 1
Skema percobaan 2
B. Prosedur Percobaan 1. Masukkanlah termometer batang kedalam bejana es yang berisi es yang sedang mencair. Catatlah pembacaan termemeter ini. Ulangi percobaan ini 5 kali atau lebih. 2. Masukkanlah
termometer
batang
kedalam
bejana
didih.
Catatlah
pembacaannya. Catatlah juga pada saat ini pembacaan barometer dan termometer kamar. Ulangi percobaan ini 5 kali. 3. Buatlah air hangat dalam bejana gelas dengan temperature diukur dengan 0
termometer batang kira-kira 40 C. Masukkanlah termometer batang dan termometer
badan
bersama-sama
kedalamnya.
Catatlah
pembacaan 0
0
termometer , batang sewaktu thermometer badan menunjukkan 40 C, 39 C, 0
0
0
0
38 C, 37 C, 36 C, 35 C. 4. Ulangi percobaan langkah 3 beberapa kali.
IV.
Analisa Data Tekanan udara dapat diperoleh dengan membaca barometer dan melakukan koreksi pada tekanan yang terbaca berdasarkan persamaan (1). Bila T (dari tabel titik didih) dan a & b telah diketahui, maka skala pada termometer batang dapat dihitung berdasar persamaan (2). Skala tersebut digunakan untuk mencari suhu sesungguhnya dari termometer batang dan termometer badan pada persamaan (3). Nilai kesetaraan antara termometer batang dan termometer badan dapat diperoleh dari grafik hubungan antara nilai suhu sesungguhnya dari kedua termometer tersebut. Nilai a dan b terbaik masing-masing dapat dicari dengan menggunakan persamaan berikut :
̅ √ ∑ ̅ √ ∑ Sedangkan untuk ralat masing-masing a dan b terbaik didapat dengan persamaan :
(̅) ̅ √ ∑ (̅ ) ̅ √ ∑ Sementara untuk percobaan (3) digunakan persamaan :
() V. Data, Grafik, dan Perhitungan A. Data 0
t kamar
= 27 C
barometer
= 76 cmHg
Tabel 1. Pembacaan Termometer batang pada Bejana Es No.
0 a
C
1
4
2
7
3
7
4
8
5
9
6
6
7
5.7
8
5.5
9
6
10
7
̅̅
°C
Tabel 2. Pembacaan Termometer batang pada Bejana Didih 0
No.
bC
1
94
2
89
3
84
4
80
5
78
6
94.6
7
95
8
96
9
97
10
95
̅ ̅
°C
Tabel 3. Pembacaan Termometer batang dan Termometer badan 0
0
0
koreksi
t ’ C
41,5
2,1
40
39
41
2
3
37,9
39,5
4
36,6
5 6
No.
t C
1
39,4
2
B. Grafik
C
’ 0C
koreksi
42,2
2,2
39
41
2
1,6
38
39,7
1,7
37,9
1,3
37
38,4
1,4
35,9
37
1,1
36
37,1
1,1
35
35,9
0,9
35
35,9
0,9
Grafik Kalibrasi Termometer Batang 43 42 41 40
y = 1.1886x + 34.64
39 ) C ° ( x t
38 37 36 35 34 33 32 35
35.9
36.6
37.9
39
39.4
t ( C) °
Grafik Kalibrasi Termometer Badan 44 42 40 ) C ° ( ' x t
y = 1.2714x + 34.6 38 36 34 32 35
36
37
38
t' ( C) °
39
40
Grafik Nilai Kesetaraan Termometer Batang dengan Termometer Batang 44 42 40 ) C ° ( ' x t
y = 1.2714x + 34.6 38 36 34 32 35.9
37
37.9
39.5
41
41.5
tx ( C) °
C. Perhitungan Dari hasil analisa grafik diatas dengan mengambil nilai gradient, diketahui : a. Nilai kalibrasi termometer batang adalah 1,19°C b. Nilai kalibrasi termometer badan adalah 1,27°C c. Nilai kesetaraan antara termometer batang dengan badan adalah 1,27°C
Tekanan barometer terkoreksi :
() () VI. Pembahasan Metode yang digunakan pada praktikum peneraan termometer ini adalah metode perhitungan menggunakan rumus dan metode grafik. Alasan penggunaan metode grafik karena metode ini memiliki banyak keunggulan, diantaranya adalah :
1. Dapat diketahui plot yang tidak valid karena berada diluar persamaan linier 2. Mempermudah pembaca memperoleh informasi yang disajikan 3. Dapat dibandingkan dengan hasil eksperimen lain Selain itu, dikarenakan data diambil melalui proses pengamatan secara manual, maka akan terdapat beberapa kekurangan yang menyebabkan kesalahan dalam pengambilan data, kekurangan tersebut diantaranya adalah : 1. Hanya mencakup beberapa data 2. Sulit dalam menentukan garis terbaik 3. Kekurangakuratan dalam menentukan nilai karena keterbatasan skala dalam termometer Tujuan praktikum kali ini adalah menera termometer, yaitu menentukan nilai titik terendah dan tertinggi dari termometer sesuai dengan tempat dimana termometer tersebut digunakan, hal ini dimaksudkan agar skala termometer tersebut dapat dikalibrasi ulang dan hasil pengukurannya menjadi lebih sesuai. Peneraan dilakukan dimana kondisi lokasi penggunaan tidak ideal (P tidak sama dengan 1 atm, dan g tidak sama dengan 9,8 m/s2). Dalam praktikum ini praktikan harus berhati hati, contohnya dalam mengukur suhu es mencair dan air mendidih, dalam hal ini kita tidak boleh menggunakan termometer badan karena termometer badan hanya memiliki skala antara 35˚C sampai 42˚C. Dengan mengetahui koreksi termometer kita juga dapat menentukan koreksi barometer dengan menggunakan tabel kesetaraan. Keakuratan data dan keberhasilan praktikum yang dilaksanakan juga bergantung pada tekanan dan suhu udara didalam ruangan. Pada percobaan peneraan termometer ini data yang didapat cukup jelas dan real, sesuai dengan kenyataan (titik es mencair tidak 0 atau 1 derajat celcius, dan titik air mendidih tidak 99 derajat celcius). Hal ini menunjukkan bahwa pada saat keadaan tidak ideal, nilai yang menjadi acuan termometer pun akan berubah. Percobaan peneraan ini pun tidak luput dari ralat, beberapa hal yang mungkin menjadi penyebab kesalahan adalah kesalahan posisi pembacaan nilai pada termometer dan keterbatasan ketelitian alat ukur yang digunakan.
VII. Kesimpulan Setelah melakukan percobaan dan perhitungan data, diperoleh hasil sebagai berikut : 1. Nilai skala untuk termometer setelah dilakukan peneraan adalah (6,52 ± 1,39)°C sebagai batas bawah dan (90,26 ± 7,09)°C sebagai batas atas. 2. Nilai kalibrasi termometer batang adalah 1,19°C 3. Nilai kalibrasi termometer badan adalah 1,27°C 4. Nilai kesetaraan antara termometer batang dengan badan adalah 1,27°C 5. Nilai tekanan barometer terkoreksi adalah 74,5 cmHg
VIII. Referensi Halliday D,Resnick R.1995. Physics.John Wiley & Son.
Yogyakarta, 24 September 2012 Asisten praktikan,
Farhan Ahmadi Hakim 11/320127/PA/14330
