Mengenal Apa Itu Termometer Zat Cair, Bimetal dan Kristal Cair Serta Cara Kerjanya

Suara.com - Termometer kini sudah jadi alat yang sangat familiar dan dikenal di masa pandemi, untuk mengukur suhu tubuh yang termasuk kategori demam.

Tapi tahu nggak sih jauh sebelum pandemi, termometer digunakan untuk berbagai keperluan, tidak hanya mengukur suhu tubuh tapi juga mengukur suhu suatu benda, seperti makanan hingga benda produksi lainnya.

Ini juga yang jadi pembeda termometer dengan indra perasa seperti kulit tangan yang digunakan untuk merasakan suhu. Tapi sayangnya indra perasa bukan pengukur suhu yang andal.

Mengutip Sumber Belajar Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan (Kemendikbud) Selasa (25/1/2022) Termometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur besar suhu suatu benda.

Sedangkan suhu adalah suatu besaran untuk menyatakan ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda. Suhu termasuk dalam salah satu besaran pokok.

Perlu diketahui termometer terbagi dalam tiga jenis yakni:

• Termometer zat cair
• Termometer Bimetal
• Termometer kristal cair

1. Termometer Zat Cair

Secara umum, benda-benda di alam akan memuai (ukurannya bertambah besar) jika suhunya naik. Kenyataan ini dimanfaatkan untuk membuat termometer dari zat cair.

Cairan terletak pada tabung kapiler dari kaca yang memiliki bagian penyimpan (reservoir atau labu).

Zat cair yang digunakan umumnya raksa atau alkohol jenis tertentu. Raksa memiliki keistimewaan, yaitu warnanya mengkilat dan cepat bereaksi terhadap perubahan suhu.

Selain itu, raksa membeku pada suhu rendah yakni -38 derajat celcius dan mendidih pada suhu yang tinggi atau lebih dari 350 derajat celcius, sehingga dapat mengukur suhu pada rentang suhu yang lebar. Namun, raksa sangat beracun, sehingga berbahaya jika termometer pecah.

Alkohol untuk pengisi termometer biasanya diberi pewarna biru atau merah. Rentang suhu yang dapat diukur bergantung jenis alkohol yang digunakan, contohnya:

• Toluen, dengan rentang -90 derajat hingga 100 derajat celcius.
• Ethyl alcohol, dengan rentang -110 derajat celcius hingga 100 derajat celcius.

Alkohol tidak seberbahaya raksa dan mudah menguap, sehingga lebih aman digunakan sebagai pengisi termometer.

Beberapa termometer yang menggunakan zat cair akan dibahas berikut ini:

a. Termometer Laboratorium

Bentuknya panjang dengan skala dari -10 derajat celcius sampai 110 derajat celcius menggunakan raksa, atau alkohol.

b. Termometer Suhu Badan

Termometer ini digunakan untuk mengukur suhu badan manusia. Skala yang ditulis antara 35°C dan 42 derajat celcius.

Pipa di bagian bawah dekat labu dibuat sempit sehingga pengukuran lebih teliti akibat raksa tidak segera turun ke labu atau reservoir.

Perubahan suhu juga terjadi pada proses fermentasi, misalnya pada proses pembuatan tape. Pada proses tersebut, bakteri mengubah glukosa menjadi alkohol dan karbondioksida.

Proses fermentasi menyebabkan terjadinya perubahan suhu. Suhu terbaik untuk melakukan proses fermentasi adalah 35 derajat celcius hingga 40 derajat celcius.

2. Termometer Bimetal

Bimetal adalah alat yang terdiri dari dua logam yang berbeda nilai koefisien muai panjangnya atau yang berbeda kecepatan pemuaiannya, direkatkan menjadi satu.

Misalnya bimetal terbuat dari besi dan tembaga sebelum dipanaskan bimetal itu dalam keadaan lurus kemudian setelah dipanaskan, bimetal akan melengkung ke arah logam (besi) yang nilai koefisien muai panjangnya kecil atau lambat memuai.

Selanjutnya, apabila bimetal didinginkan akan melengkung ke arah logam (tembaga) yang nilai koefisien muai panjangnya besar atau cepat memuai.

Alat-alat teknologi yang menggunakan prinsip bimetal, antara lain termostat, sakelar otomatis pada setrika, alat pemberitahu kebakaran, dan termometer.

a.  Termostat

Ruangan hotel-hotel mewah yang terdapat di daerah sejuk atau dingin, seperti di kawasan Puncak-Bogor, Lembang-Bandung, atau daerah lainnya memiliki pengaturan panas ruangan.

Model termostat dapat kamu lihat pada gambar di bawah ini. Apabila udara di ruangan dingin, lempengan bimetal akan menyusut, lurus, dan menyentuh lempengan logam biasa sehingga kedua ujung lempengan tersebut saling bersentuhan.

b.  Sakelar Otomatis pada Setrika Otomatis

Suhu pada setrika secara otomatis, maka disebut setrika otomatis. Pada setrika otomatis terdapat alat untuk memutuskan dan menghubungkan arus listrik secara otomatis, yang disebut saklar otomatis.

Prinsip kerja saklar otomatis dapat kamu amati pada gambar di bawah ini. Apabila suhu sudah cukup tinggi, bimetal akan melengkung menjauhi kontak (K), arus listriknya putus, setrika akan menjadi dingin.

Ketika dingin, bimetal menyentuh kontak (K), maka arus listrik mengalir kembali, sehingga setrika kembali panas.

c. Alat Pemberitahu Kebakaran

Apabila ada kenaikan suhu di sekitar alat ini, bimetal menyentuh kontak sehingga arus listrik mengalir menuju bel listrik. Bel listrik akan berbunyi, yang menandakan ada kebakaran atau panas.

d. Termometer Bimetal

Termometer ini terbuat dari bimetal yang melengkung. Salah satu ujungnya dijepit sehingga tidak dapat bergerak. Ujung yang satunya lagi bebas bergerak dan dihubungkan dengan jarum penunjuk.

Apabila suhu naik, bimetal menjadi lebih melengkung. Jarum penunjuk bergerak ke kanan. Sebaliknya apabila suhu turun, bimetal menjadi lebih lurus. Jarum bergerak ke kiri.

3. Termometer Kristal Cair

Termometer kristal cair atau juga disebut termometer kening atau forehead thermometer adalah salah satu hasil kemajuan teknologi dalam pengukuran suhu badan manusia.

Terlihat menarik karena hanya berupa lembaran yang ditempelkan di kening orang yang akan diukur suhu badannya.

Termometer Kristal cair menggunakan zat kristal cair yang bersifat cair dan padat sebagai indikator suhu. Selain itu termometer ini dapat berubah warna akibat faktor suhu, tekanan, aliran listrik, medan magnet, dan persentuhan bahan kimia.

Apabila termometer ditempelkan pada kening orang yang diukur suhu tubuhnya salah satu kolom berubah warna dan artinya suhu tubuh orang tersebut sama seperti angka yang tertera pada kolom.

Termometer ini sangat praktis, aman dan cepat sehingga banyak digunakan oleh para medis. Selain mengatur suhu badan, terdapat juga termometer kristal cair yang mengukur suhu ruangan, suhu air mandi bayi, suhu hewan reptil, dan suhu lemari es.

Cara menggunakan termometer ini adalah dengan menempelkannya di dahi. Termometer ini termasuk termometer klinis tetapi bisa digunakan untuk mengukur suhu ruangan, suhu mandi bayi, dan suhu lemari pendingin.