Bongkar Rahasia Termometer! 32 Soal Fisika Termometer Pilihan Ganda & Esai Bikin Kamu Jago!

1. A

Pembahasan: Rumus konversi dari Celcius ke Reamur adalah R = 4/5 × C. Jadi, R = 4/5 × 60°C = 4 × 12°R = 48°R.

2. D

Pembahasan: Termometer umumnya bekerja berdasarkan prinsip pemuaian zat (cair atau padat) ketika menerima atau kehilangan kalor.

3. D

Pembahasan: Raksa memang memiliki banyak keunggulan, tetapi harganya relatif mahal dibandingkan alkohol.

4. B

Pembahasan: Titik beku air pada skala Celcius adalah 0°C, yang setara dengan 32°F.

5. B

Pembahasan: Termometer klinis atau termometer badan dirancang khusus untuk mengukur suhu tubuh manusia.

6. D

Pembahasan: Rumus konversi dari Celcius ke Kelvin adalah K = C + 273. Jadi, K = 25 + 273 = 298 K.

7. C

Pembahasan: Alkohol sering digunakan karena titik bekunya sangat rendah, cocok untuk mengukur suhu di daerah dingin.

8. C

Pembahasan: Termometer bimetal menggunakan dua jenis logam yang berbeda koefisien muainya, sehingga akan melengkung saat dipanaskan atau didinginkan.

9. B

Pembahasan: Titik beku alkohol sangat rendah, sekitar -114°C, sehingga cocok untuk mengukur suhu sangat rendah.

10. D

Pembahasan: Skala Kelvin adalah skala suhu mutlak, di mana 0 K adalah titik nol mutlak dan tidak ada suhu di bawahnya.

11. C

Pembahasan: Rumus konversi dari Fahrenheit ke Celcius adalah C = 5/9 × (F – 32). Jadi, C = 5/9 × (77 – 32) = 5/9 × 45 = 5 × 5 = 25°C.

12. C

Pembahasan: Titik didih air pada skala Celcius adalah 100°C. Dalam Kelvin, 100 + 273 = 373 K.

13. C

Pembahasan: Titik didih alkohol relatif rendah (sekitar 78°C), sehingga tidak cocok untuk mengukur suhu yang sangat tinggi.

14. A

Pembahasan: Rentang Celcius (100-0=100), Reamur (80-0=80), Fahrenheit (212-32=180), Kelvin (373-273=100). Jika disederhanakan, 100:80:180:100 menjadi 5:4:9:5.

15. B

Pembahasan: Penyempitan pada pipa kapiler termometer klinis berfungsi menahan raksa agar tidak langsung turun setelah dikeluarkan dari tubuh, sehingga pembacaan suhu dapat dilakukan dengan lebih akurat.

16. C

Pembahasan: Pertama, konversi Reamur ke Celcius: C = 5/4 × R = 5/4 × 40 = 50°C. Kemudian, konversi Celcius ke Fahrenheit: F = 9/5 × C + 32 = 9/5 × 50 + 32 = 9 × 10 + 32 = 90 + 32 = 122°F.

17. C

Pembahasan: Pirometer adalah alat untuk mengukur suhu tinggi tanpa kontak langsung, biasanya dengan mendeteksi radiasi termal.

18. C

Pembahasan: Nol mutlak (0 K) setara dengan -273°C.

19. C

Pembahasan: Rumus konversi umum: (Tx – T bawah X) / (T atas X – T bawah X) = (Tc – T bawah C) / (T atas C – T bawah C).
(Tx – 20) / (120 – 20) = (40 – 0) / (100 – 0)
(Tx – 20) / 100 = 40 / 100
Tx – 20 = 40
Tx = 60°X.

20. A

Pembahasan: Raksa membeku pada suhu -39°C. Daerah kutub bisa memiliki suhu jauh di bawah itu, sehingga raksa akan membeku dan tidak berfungsi sebagai pengisi termometer.

1. Kelvin

2. 212°F

3. Pemuaian termal

4. Termometer maksimum-minimum

5. 0°R

1. Termometer raksa lebih sering digunakan di laboratorium karena:
1. Jangkauan ukur suhu raksa lebih lebar (dari -39°C hingga 357°C) dibandingkan alkohol.
2. Raksa tidak membasahi dinding kaca, sehingga pembacaan lebih akurat dan termometer bersih.
3. Raksa memiliki kalor jenis yang rendah, sehingga cepat mencapai keseimbangan termal dengan objek yang diukur.
4. Raksa berwarna perak sehingga mudah dilihat dan dibaca.

2. 1. Reamur ke Celcius: C = 5/4 × R = 5/4 × 80 = 100°C
2. Reamur ke Fahrenheit: F = (9/4 × R) + 32 = (9/4 × 80) + 32 = (9 × 20) + 32 = 180 + 32 = 212°F
3. Reamur ke Kelvin: K = (5/4 × R) + 273 = (5/4 × 80) + 273 = 100 + 273 = 373 K

3. Prinsip kerja dasar termometer air raksa atau alkohol didasarkan pada sifat pemuaian zat cair. Ketika termometer bersentuhan dengan benda yang lebih panas, kalor dari benda tersebut akan berpindah ke zat cair dalam termometer. Zat cair (raksa atau alkohol) akan memuai dan volumenya bertambah. Karena ruang dalam tabung kapiler sangat sempit, pemuaian ini menyebabkan kolom zat cair naik. Semakin tinggi suhu, semakin besar pemuaian, dan semakin tinggi kolom zat cair pada skala. Sebaliknya, jika suhu menurun, zat cair akan menyusut dan kolomnya turun.

4. Diketahui:
Tx = 50°X
Titik beku X = -10°X
Titik didih X = 140°X
Titik beku C = 0°C
Titik didih C = 100°C

Rumus konversi: (Tx – T bawah X) / (T atas X – T bawah X) = (Tc – T bawah C) / (T atas C – T bawah C)
(50 – (-10)) / (140 – (-10)) = (Tc – 0) / (100 – 0)
(50 + 10) / (140 + 10) = Tc / 100
60 / 150 = Tc / 100
Tc = (60 / 150) × 100
Tc = (2 / 5) × 100
Tc = 2 × 20
Tc = 40°C

5. Perbedaan utama antara termometer raksa dan alkohol:
1. **Jangkauan Suhu**: Termometer raksa memiliki jangkauan suhu yang lebih lebar (-39°C hingga 357°C) dibandingkan alkohol (-114°C hingga 78°C). Ini berarti raksa bisa mengukur suhu yang lebih tinggi, tetapi alkohol lebih baik untuk suhu yang sangat rendah.
2. **Pembasahan Dinding**: Raksa tidak membasahi dinding kaca, sehingga pembacaan lebih akurat. Alkohol membasahi dinding kaca, yang bisa sedikit mengganggu akurasi.
3. **Warna**: Raksa berwarna perak dan mudah dilihat. Alkohol tidak berwarna, sehingga sering diberi pewarna (misalnya merah) agar mudah dibaca.
4. **Keamanan**: Raksa bersifat toksik (beracun) jika termometer pecah, sedangkan alkohol tidak beracun dan lebih aman.
5. **Harga**: Raksa cenderung lebih mahal dibandingkan alkohol.

1. a-i (0°C)
b-ii (32°F)
c-i (0°R)
d-iii (273 K)

2. a-i (Termometer Klinis – Mengukur suhu tubuh manusia)
b-iv (Termometer Bimetal – Digunakan dalam oven atau setrika)
c-iii (Pirometer – Mengukur suhu sangat tinggi tanpa kontak)
d-ii (Termometer Maksimum-Minimum – Mengukur suhu tertinggi dan terendah harian)