Suhu
Kalor - Suhu dan Alat Ukur Suhu
Fisika SMA — Pengertian Suhu, Alat Ukur Suhu (Celcius, Reamur, Fahrenheit, Kelvin, Termometer X), dan Soal Literasi
A. Pengertian Suhu
Bayangkan situasi ini:
"Saat kamu memegang es batu, tanganmu terasa dingin. Saat memegang air panas, tanganmu terasa panas. Perbedaan ini menunjukkan suhu — ukuran derajat panas suatu benda. Suhu adalah besaran yang menunjukkan tingkat panas atau dinginnya suatu benda."
Pertanyaan Apersepsi:
"Saat kamu memegang es batu, tanganmu terasa dingin. Saat memegang air panas, tanganmu terasa panas. Perbedaan ini menunjukkan suhu — ukuran derajat panas suatu benda. Suhu adalah besaran yang menunjukkan tingkat panas atau dinginnya suatu benda."
Pertanyaan Apersepsi:
- Mengapa air yang awalnya dingin bisa berubah menjadi panas setelah diletakkan di atas kompor yang menyala?
- Jika kamu memanaskan segelas air dan seember air secara bersamaan dengan besar api kompor yang sama, air di wadah mana yang akan terasa panas lebih cepat? Mengapa demikian?
- Apakah suhu air akan terus-menerus naik secara tanpa batas selama kompor tetap dinyalakan?
📖 LIHAT JAWABAN
✖ Tutup Jawaban
- Jawaban 1: Air menjadi panas karena menerima atau menyerap energi panas (kalor) yang mengalir dari api kompor ke dalam air melalui dinding panci.
- Jawaban 2: Segelas air akan menjadi panas lebih cepat. Hal ini karena massa segelas air jauh lebih kecil daripada seember air. Berdasarkan rumus kalor (\(Q = m \cdot c \cdot \Delta T\)), dengan jumlah kalor (\(Q\)) yang sama, zat yang massanya (\(m\)) lebih kecil akan mengalami kenaikan suhu (\(\Delta T\)) yang lebih cepat.
- Jawaban 3: Tidak. Suhu air hanya akan naik hingga mencapai titik didihnya (sekitar 100°C pada tekanan normal). Setelah mencapai titik didih, kalor yang diberikan tidak lagi menaikkan suhu air, melainkan digunakan untuk mengubah wujud air menjadi uap (proses mendidih).
Definisi Suhu:
Suhu adalah ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda. Suhu merupakan besaran skalar yang menunjukkan energi kinetik rata-rata partikel penyusun benda.
Suhu adalah ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda. Suhu merupakan besaran skalar yang menunjukkan energi kinetik rata-rata partikel penyusun benda.
Perbedaan Suhu dan Kalor:
Contoh: Air panas memiliki suhu tinggi. Saat air panas didinginkan, kalor berpindah dari air ke lingkungan.
- Suhu = ukuran derajat panas benda (besaran skalar)
- Kalor = energi yang berpindah dari benda bersuhu tinggi ke rendah
Contoh: Air panas memiliki suhu tinggi. Saat air panas didinginkan, kalor berpindah dari air ke lingkungan.
B. Alat Ukur Suhu
Termometer:
Termometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu berdasarkan pemuaian zat cair (raksa atau alkohol) dalam tabung kapiler.
Termometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu berdasarkan pemuaian zat cair (raksa atau alkohol) dalam tabung kapiler.
Skala Termometer
Celcius (°C)
Titik didih: 100°C
Titik beku: 0°C
Titik beku: 0°C
Reamur (°R)
Titik didih: 80°R
Titik beku: 0°R
Titik beku: 0°R
Fahrenheit (°F)
Titik didih: 212°F
Titik beku: 32°F
Titik beku: 32°F
Kelvin (K)
Titik didih: 373 K
Titik beku: 273 K
Titik beku: 273 K
Termometer X
Skala buatan sendiri
dengan dua titik acuan
dengan dua titik acuan
Konversi Suhu Antar Skala:
\[ \frac{C}{5} = \frac{R}{4} = \frac{F - 32}{9} = \frac{K - 273}{5} \]
Termometer X buatan sendiri: \[ \frac{X - X_{bawah}}{X_{atas} - X_{bawah}} = \frac{T - T_{bawah}}{T_{atas} - T_{bawah}} \]
\(X_{bawah}\) = titik beku termometer X, \(X_{atas}\) = titik didih termometer X
\[ \frac{C}{5} = \frac{R}{4} = \frac{F - 32}{9} = \frac{K - 273}{5} \]
Termometer X buatan sendiri: \[ \frac{X - X_{bawah}}{X_{atas} - X_{bawah}} = \frac{T - T_{bawah}}{T_{atas} - T_{bawah}} \]
\(X_{bawah}\) = titik beku termometer X, \(X_{atas}\) = titik didih termometer X
📖 PENJELASAN SKALA SUHU TERMOMETER
✖ Tutup Jawaban
Perbandingan Titik Beku & Titik Didih Air
| Skala Termometer | Titik Beku (Bawah) | Titik Didih (Atas) | Rentang Skala | Rasio |
|---|---|---|---|---|
| Celsius (°C) | 0° | 100° | 100 | 5 |
| Reamur (°R) | 0° | 80° | 80 | 4 |
| Fahrenheit (°F) | 32° | 212° | 180 | 9 |
| Kelvin (K) | 273 | 373 | 100 | 5 |
| Termometer X (°X) | -10° | 100° | 110 | 5,5 |
Rumus Umum Konversi Suhu
Untuk mencari hubungan antara dua termometer sembarang (misalnya Termometer 1 dan Termometer 2), kita menggunakan rumus perbandingan linear:
\(\frac{T_{1}-X_{bawah1}}{X_{atas1}-X_{bawah1}}=\frac{T_{2}-X_{bawah2}}{X_{atas2}-X_{bawah2}}\)
Rumus Konversi dari dan ke Termometer X
Jika Anda ingin mengubah suhu dari skala standar ke Termometer \(\text{X}\) atau sebaliknya, Anda bisa langsung menggunakan rumus praktis hasil penyederhanaan berikut:
1. Hubungan Celsius (\({}^{\circ }\text{C}\)) dan Termometer X (\({}^{\circ }\text{X}\))
Mencari \({}^{\circ }\text{X}\) dari \({}^{\circ }\text{C}\):
\(X=\left(\frac{11}{10}\times C\right)-10\)
Mencari \({}^{\circ }\text{C}\) dari \({}^{\circ }\text{X}\):
\(C=\frac{10}{11}\times (X+10)\)
2. Hubungan Reamur (\({}^{\circ }\text{R}\)) dan Termometer X (\({}^{\circ }\text{X}\))
Mencari \({}^{\circ }\text{X}\) dari \({}^{\circ }\text{R}\):
\(X=\left(\frac{11}{8}\times R\right)-10\)
Mencari \({}^{\circ }\text{R}\) dari \({}^{\circ }\text{X}\):
\(R=\frac{8}{11}\times (X+10)\)
3. Hubungan Fahrenheit (\({}^{\circ }\text{F}\)) dan Termometer X (\({}^{\circ }\text{X}\))
Mencari \({}^{\circ }\text{X}\) dari \({}^{\circ }\text{F}\):
\(X=\left(\frac{11}{18}\times (F-32)\right)-10\)
Mencari \({}^{\circ }\text{F}\) dari \({}^{\circ }\text{X}\):
\(F=\left(\frac{18}{11}\times (X+10)\right)+32\)
4. Hubungan Kelvin (\(\text{K}\)) dan Termometer X (\({}^{\circ }\text{X}\))
Mencari \({}^{\circ }\text{X}\) dari \(\text{K}\):
\(X=\left(\frac{11}{10}\times (K-273)\right)-10\)
Mencari \(\text{K}\) dari \({}^{\circ }\text{X}\):
\(K=\left(\frac{10}{11}\times (X+10)\right)+273\)
Contoh Alat Ukur Suhu dalam Kehidupan Sehari-hari
Termometer Tubuh
Mengukur suhu badan pasien saat sakit
Termometer Ruangan
Mengukur suhu ruangan / AC
Termometer Dapur
Mengukur suhu makanan / oven
Termometer Inframerah
Mengukur suhu tanpa kontak (covid-19)
Termometer Laboratorium
Mengukur suhu zat kimia
Termometer Tanah
Mengukur suhu tanah di pertanian
C. Contoh Soal Literasi
Literasi:
Soal-soal berikut disajikan dalam bentuk cerita kehidupan sehari-hari untuk melatih kemampuan literasi sains dan penerapan konsep suhu dan konversi suhu dalam kehidupan nyata.
Soal-soal berikut disajikan dalam bentuk cerita kehidupan sehari-hari untuk melatih kemampuan literasi sains dan penerapan konsep suhu dan konversi suhu dalam kehidupan nyata.
Soal Literasi 1 (Termometer X Buatan Sendiri)
Cerita:
Seorang siswa membuat termometer X dengan titik bawah 20°X saat es mencair dan titik atas 140°X saat air mendidih.
a. Berapa suhu 60°C dalam skala X?
b. Berapa suhu 80°X dalam skala Celcius?
Seorang siswa membuat termometer X dengan titik bawah 20°X saat es mencair dan titik atas 140°X saat air mendidih.
a. Berapa suhu 60°C dalam skala X?
b. Berapa suhu 80°X dalam skala Celcius?
°X
°C
Jawaban Benar:
a. \(92\) °X | b. \(50\) °C
Penyelesaian:
a. \(\frac{X - 20}{140 - 20} = \frac{60 - 0}{100 - 0}\)
\(\frac{X - 20}{120} = 0,6 \Rightarrow X - 20 = 72 \Rightarrow X = 92\) °X
b. \(\frac{80 - 20}{140 - 20} = \frac{T_C - 0}{100 - 0}\)
\(\frac{60}{120} = \frac{T_C}{100} \Rightarrow 0,5 = \frac{T_C}{100} \Rightarrow T_C = 50\) °C
a. \(92\) °X | b. \(50\) °C
Penyelesaian:
a. \(\frac{X - 20}{140 - 20} = \frac{60 - 0}{100 - 0}\)
\(\frac{X - 20}{120} = 0,6 \Rightarrow X - 20 = 72 \Rightarrow X = 92\) °X
b. \(\frac{80 - 20}{140 - 20} = \frac{T_C - 0}{100 - 0}\)
\(\frac{60}{120} = \frac{T_C}{100} \Rightarrow 0,5 = \frac{T_C}{100} \Rightarrow T_C = 50\) °C
Soal Literasi 2 (Konversi Suhu - Demam)
Cerita:
Seorang pasien demam dengan suhu tubuh 39°C. Dokter ingin mengetahui suhu dalam skala Fahrenheit dan Kelvin.
a. Berapa suhu pasien dalam °F?
b. Berapa suhu pasien dalam Kelvin?
Seorang pasien demam dengan suhu tubuh 39°C. Dokter ingin mengetahui suhu dalam skala Fahrenheit dan Kelvin.
a. Berapa suhu pasien dalam °F?
b. Berapa suhu pasien dalam Kelvin?
°F
K
Jawaban Benar:
a. \(102,2\) °F | b. \(312\) K
Penyelesaian:
a. \(\frac{39}{5} = \frac{F - 32}{9} \Rightarrow 7,8 \times 9 = F - 32 \Rightarrow F = 70,2 + 32 = 102,2\) °F
b. \(K = C + 273 = 39 + 273 = 312\) K
a. \(102,2\) °F | b. \(312\) K
Penyelesaian:
a. \(\frac{39}{5} = \frac{F - 32}{9} \Rightarrow 7,8 \times 9 = F - 32 \Rightarrow F = 70,2 + 32 = 102,2\) °F
b. \(K = C + 273 = 39 + 273 = 312\) K
Soal Literasi 3 (Konversi Suhu - Cuaca)
Cerita:
Laporan cuaca menyatakan suhu di New York adalah 68°F. Berapa suhu tersebut dalam skala Celcius dan Reamur?
Laporan cuaca menyatakan suhu di New York adalah 68°F. Berapa suhu tersebut dalam skala Celcius dan Reamur?
°C
°R
Jawaban Benar:
a. \(20\) °C | b. \(16\) °R
Penyelesaian:
a. \(\frac{C}{5} = \frac{F - 32}{9} = \frac{68 - 32}{9} = \frac{36}{9} = 4 \Rightarrow C = 20\) °C
b. \(\frac{R}{4} = \frac{F - 32}{9} = 4 \Rightarrow R = 16\) °R
a. \(20\) °C | b. \(16\) °R
Penyelesaian:
a. \(\frac{C}{5} = \frac{F - 32}{9} = \frac{68 - 32}{9} = \frac{36}{9} = 4 \Rightarrow C = 20\) °C
b. \(\frac{R}{4} = \frac{F - 32}{9} = 4 \Rightarrow R = 16\) °R
D. Latihan Soal Interaktif
Kerjakan soal-soal berikut dengan mengisi kotak jawaban,
lalu klik Cek Jawaban untuk mengetahui kebenarannya!
Panduan Menambahkan Soal Baru & Gambar:
1. Menambahkan Gambar:
Ganti URL gambar pada tag
Ganti URL gambar pada tag
<img src="URL_GAMBAR_ANDA" alt="Deskripsi Gambar">
2. Menambahkan Soal Baru:
Copy blok
Copy blok
<div class="soal-interaktif" id="soalX">, ganti X dengan nomor soal,
dan tambahkan fungsi JavaScript sesuai pola.
Skor Anda
0 / 9
1 Konversi Celcius ke Fahrenheit
Suhu 30°C sama dengan berapa °F?
(\(\frac{C}{5} = \frac{F - 32}{9}\))
°F
Jawaban Benar:
\(T_F = 86\) °F
Penyelesaian:
\(\frac{30}{5} = \frac{F - 32}{9}\)
\(6 = \frac{F - 32}{9} \Rightarrow F - 32 = 54 \Rightarrow F = 86\) °F
\(T_F = 86\) °F
Penyelesaian:
\(\frac{30}{5} = \frac{F - 32}{9}\)
\(6 = \frac{F - 32}{9} \Rightarrow F - 32 = 54 \Rightarrow F = 86\) °F
2 Konversi Fahrenheit ke Celcius
Suhu 77°F sama dengan berapa °C?
(\(\frac{C}{5} = \frac{F - 32}{9}\))
°C
Jawaban Benar:
\(T_C = 25\) °C
Penyelesaian:
\(\frac{C}{5} = \frac{77 - 32}{9} = \frac{45}{9} = 5\)
\(C = 5 \times 5 = 25\) °C
\(T_C = 25\) °C
Penyelesaian:
\(\frac{C}{5} = \frac{77 - 32}{9} = \frac{45}{9} = 5\)
\(C = 5 \times 5 = 25\) °C
3 Konversi Celcius ke Kelvin
Suhu 45°C sama dengan berapa Kelvin?
(\(K = C + 273\))
K
Jawaban Benar:
\(T_K = 318\) K
Penyelesaian:
\(K = C + 273 = 45 + 273 = 318\) K
\(T_K = 318\) K
Penyelesaian:
\(K = C + 273 = 45 + 273 = 318\) K
4 Konversi Kelvin ke Celcius
Suhu 300 K sama dengan berapa °C?
(\(C = K - 273\))
°C
Jawaban Benar:
\(T_C = 27\) °C
Penyelesaian:
\(C = K - 273 = 300 - 273 = 27\) °C
\(T_C = 27\) °C
Penyelesaian:
\(C = K - 273 = 300 - 273 = 27\) °C
5 Konversi Celcius ke Reamur
Suhu 40°C sama dengan berapa °R?
(\(\frac{C}{5} = \frac{R}{4}\))
°R
Jawaban Benar:
\(T_R = 32\) °R
Penyelesaian:
\(\frac{40}{5} = \frac{R}{4} \Rightarrow 8 = \frac{R}{4} \Rightarrow R = 32\) °R
\(T_R = 32\) °R
Penyelesaian:
\(\frac{40}{5} = \frac{R}{4} \Rightarrow 8 = \frac{R}{4} \Rightarrow R = 32\) °R
6 Termometer X
Termometer X memiliki titik bawah 10°X dan titik atas 110°X. Berapa suhu 40°C dalam skala X?
°X
Jawaban Benar:
\(T_X = 50\) °X
Penyelesaian:
\(\frac{X - 10}{110 - 10} = \frac{40}{100}\)
\(\frac{X - 10}{100} = 0,4\)
\(X - 10 = 40 \Rightarrow X = 50\) °X
\(T_X = 50\) °X
Penyelesaian:
\(\frac{X - 10}{110 - 10} = \frac{40}{100}\)
\(\frac{X - 10}{100} = 0,4\)
\(X - 10 = 40 \Rightarrow X = 50\) °X
7 Termometer X - Kebalikan
Termometer X memiliki titik bawah 20°X dan titik atas 80°X. Berapa suhu 60°X dalam skala Celcius?
°C
Jawaban Benar:
\(T_C = 66,67\) °C
Penyelesaian:
\(\frac{60 - 20}{80 - 20} = \frac{T_C}{100}\)
\(\frac{40}{60} = \frac{T_C}{100} \Rightarrow T_C = \frac{40 \times 100}{60} = 66,67\) °C
\(T_C = 66,67\) °C
Penyelesaian:
\(\frac{60 - 20}{80 - 20} = \frac{T_C}{100}\)
\(\frac{40}{60} = \frac{T_C}{100} \Rightarrow T_C = \frac{40 \times 100}{60} = 66,67\) °C
8 Konversi Reamur ke Fahrenheit
Suhu 20°R sama dengan berapa °F?
(\(\frac{R}{4} = \frac{F - 32}{9}\))
°F
Jawaban Benar:
\(T_F = 77\) °F
Penyelesaian:
\(\frac{20}{4} = \frac{F - 32}{9}\)
\(5 = \frac{F - 32}{9} \Rightarrow F - 32 = 45 \Rightarrow F = 77\) °F
\(T_F = 77\) °F
Penyelesaian:
\(\frac{20}{4} = \frac{F - 32}{9}\)
\(5 = \frac{F - 32}{9} \Rightarrow F - 32 = 45 \Rightarrow F = 77\) °F
9 Termometer Buatan - Aplikasi
Sebuah termometer Y memiliki titik beku 10°Y dan titik didih 130°Y.
Jika termometer Y menunjukkan 70°Y, berapa suhu dalam Celcius?
°C
Jawaban Benar:
\(T_C = 50\) °C
Penyelesaian:
\(\frac{70 - 10}{130 - 10} = \frac{T_C}{100}\)
\(\frac{60}{120} = \frac{T_C}{100} \Rightarrow 0,5 = \frac{T_C}{100} \Rightarrow T_C = 50\) °C
\(T_C = 50\) °C
Penyelesaian:
\(\frac{70 - 10}{130 - 10} = \frac{T_C}{100}\)
\(\frac{60}{120} = \frac{T_C}{100} \Rightarrow 0,5 = \frac{T_C}{100} \Rightarrow T_C = 50\) °C
10 Konversi Reamur ke Celcius
Suhu 32°R sama dengan berapa °C?
(\(\frac{C}{5} = \frac{R}{4}\))
°C
Jawaban Benar:
\(T_C = 40\) °C
Penyelesaian:
\(\frac{t_C}{5} = \frac{32}{4} \Rightarrow 8 = \frac{R}{4} \Rightarrow R = 40\) °C
\(T_C = 40\) °C
Penyelesaian:
\(\frac{t_C}{5} = \frac{32}{4} \Rightarrow 8 = \frac{R}{4} \Rightarrow R = 40\) °C
Komentar