LEMBAR KERJA SISWA PEMBUATAN TERMOMETER SEDERHANA

MASALAH

1. Mengapa suatu zat cair mengalami perubahan volume saat diberi kalor?

HIPOTESIS

Rumuskan suatu hipotesis untuk menjawab permasalahan di atas dan dapat diuji menggunakan alat dan bahan di bawah ini.

__________________________________________________________

__________________________________________________________

__________________________________________________________

ALAT DAN BAHAN

1. Air dingin (es).

2. Air Kran.

3. Air Hangat.

4. Wadah air 500 ml sebanyak 3 Buah.

5. Termometer air raksa.

6. Sedotan

7. Lilin/Plastisin

8. Botol

9. Alkohol

10. Spidol

TEORI DASAR

Suhu didefinisikan sebagai tingkat derajat panas suatu benda. Makin tinggi suhunya, maka makin panas benda itu. Berdasarkan satuan internasional, suhu dinyatakan dengan satuan Kelvin (K). Alat yang dapat digunakan untuk mengukur suhu dengan tepat disebut termometer.

Umumnya tiap benda mempunyai sifat termometrik, yaitu sifat peka terhadap panas, sehingga benda dapat mengalami kenaikan suhu, pemuaian, dan perubahan wujud.

Suatu benda akan mengalami pemuaian jika suhu bertambah. Sebaliknya jika suhu diturunkan, suatu benda akan mengalami penyusutan. Perubahan volume inilah yang menjadi dasar pembuatan termometer.

Raksa sering digunakan untuk mengisi termometer karena mempunyai kelebihan dibandingkan zat-zat lain. Kelebihan raksa antara lain :

1. Dapat segera memuai karena logam

2. Daerah ukurnya teratur

3. Pemuaiannya teratur

4. Tidak membasahi dinding

5. Mudah diamati karena mengkilap

Galileo Galilei merupakan orang pertama yang menciptakan termometer. Dia menggunakan zat muai udara untuk termometernya. Selain udara, zat muai yang banyak digunakan sebagai bahan pembuatan termometer, antara lain sebagai berikut :

1. Raksa digunakan pada termometer laboratorium dan termometer badan

2. Alkohol digunakan pada termometer maksimum-minimum

3. Logam digunakan pada termometer logam (termokopel)

Ketika suatu benda mengalami perubahan suhu maka getaran partikel-partikel penyusun benda tersebut juga berubah sehingga benda mengalami perubahan-perubahan sebagai berikut :

a. Wujud

Jika zat cair didiginkan dapat berubah wujud menjadi padat misalnya air es, atau sebaliknya jika zat padat dipanaskan akan mencait misalnya lilin yang dipanaskan akan menjadi cair.

b. Volume

Zat padat, cair atau gas pada umumnya akan mengalami pemuaian atau penambahan volume jika dipanaskan dan akan mengalami penyusutan jika didinginkan.

c. Konduktivitas

Zat-zat padat terutama logam yang merupakan penghantar listrik yang baik ternyata jika dipanaskan daya hantar listriknya atau konduktivitasnya akan berkurang.

d. Warna

Apabila sepotong logam misalnya besi dipanaskan maka selama proses pemanasan besi tersebut akan berpijar dari kemerah-merahan hingga makin tinggi suhunya menjadi kekuning-kuningan sampai biru keunguan.

Berdasarkan sifat termometrik zat ini maka kita dapat membuat alat pengukur suhu atau termometer. Dalam pembuatan termometer hal-hal yang perlu diperhatikan adalah :

1. Nilai suhu yang ditunjukkan tidak dipengaruhi oleh nilai suhu yang diukur sebelumnya.

2. Memberikan pembacaan suhu dengan cepat dan tepat.

3. Dapat diproduksi lagi dengan teliti bila diperlukan.

Pembuatan termometer sekarang tidak lagi menggunakan prinsip pemuaian gas dalam labu erlenmeiyer melainkan ada beberapa hal yang dapat dilakukan yaitu menggunakan hubungan antara perubahan suhu dengan perubahan sifat fisis benda, misalnya :

1. menggunakan prinsip pemuaian zat cair dalam pipa kapiler, biasanya pada termometer raksa maupun alkohol.

2. menggunakan prinsip pemuaian hambatan listrik logam platina, biasanya pada thermometer logam /aneroid.

3. menggunakan prinsip perubahan warna, misalnya pada perometer optik.

4. menggunakan kepekaan komponen elektronika terhadap panas misalnya termistor, biasanya pada thermometer digital.

Selain itu juga menggunakan perubahan wujud benda yang terjadi pada suhu tertentu. Setiap termometer harus mempunyai dua syarat yaitu :

1. Konstruksinya, harus memenuhi perubahan fisis akibat adanya perubahan suhu.

2. Dikalibrasikan, dibuat skalanya dengan mengambil standart tertentu. Misalnya, titik lebur es pada 0° C, titik didih air pada 100° C, dan sebagainya.

PROSEDUR PERCOBAAN

Persiapan

1. Perhatikan kelengkapan alat dan bahan yang digunakan dalam percobaan, apakah sudah lengkap atau belum, jika masih ada kekurangan hubungi guru pembimbing.
2. Susunlah alat-alat percobaan sesuai dengan arahan guru pembimbing.

Langkah Percobaan

1. Ukurlah alkohol dan air dalam jumlah yang sama. Gunakanlah corong untuk memasukkan cairan-cairan itu kedalam botol. Isilah botol hingga penuh.
2. Tambahkan beberapa tetes pewarna makanan (warna apa saja) ke dalam botol dan goyang-goyanglah agar campuran merata.
3. Membuat lubang di tengah-tengah tutup botol.
4. Masukkan sedotan plastik melalui lubang itu hingga sedikit teredam dalam cairan. Tutuplah sekeliling sedotan dengan plastisin agar sedotannya tidak bergerak.
5. Potonglah secarik kertas, isolasikan pada sedotannya.
6. Saat suhu cairannya mencapai suhu ruang, cairan dalam sedotan akan naik. Berilah tulisan “suhu ruangan” pada ketinggian yang dicapai pada kertas.
7. Masukkan termometer ke dalam gelas ukur yang berisi air hangat. Ketika cairannya naik, tandai batasnya pada kertas. Tulislah “air hangat”.
8. Masukkan termometernya kedalam gelas ukur yang berisi es dan biarkan selama beberapa menit. Tandai batasnya pada kertas. Tulislah “Air dingin”

Tugas!

Coba kamu terangkan bagaimana cara kerja termometer sederhana yang telah kamu buat!