Sejarah Terometer

SEJARAH TERMOMETER

Istilah termometer berasal dari bahasa Latin thermo yang berarti bahang dan meter yang berarti untuk mengukur. Prinsip kerja termometer ada bermacam-macam, yang paling umum digunakan adalah termometer air raksa. Secara kualitatif, kita dapat mengetahui bahwa suhu adalah sensasi dingin atau hangatnya sebuah benda yang dirasakan ketika menyentuhnya. Secara kuantitatif, kita dapat mengetahuinya dengan menggunakan termometer. Suhu dapat diukur dengan menggunakan termometer yang berisi air raksa atau alkohol. Kata termometer ini diambil dari dua kata yaitu thermo yang artinya panas dan meter yang artinya mengukur (to measure).

Termometer pertama kali ditemukan oleh Galileo (1592), ilmuwan inilah yang pertama kali menemukkan termometer sebagai pengukur temperatur. Akan tetapi termometer yang dibuatnya, tidak memiliki skala yang tetap. Gabrielle Fahrenheit (1700), ilmuwan Belanda ini menemukan temperatur yang memiliki akurasi dan repeatibility yang bagus. Termometer ini terbuat dari merkuri, untuk titik terendah menggunakan campuran air es dan garam ( amoniak klorida). Andreas Celcius (1742) . Ilmuwan ini mengusulkan bahwa nilai yang ada pada es ataupun air mendidih bisa digunakan sebagai nilai titik lebur dan titik didih. Sehingga pada tahun 1948, disepakati bahwa 0 sebagai titik lebur dan 100 sebagai titik didih, yang kemudian lebih dikenal skala celcius. Lord wiliam Thompson Kelvin ( 1800). Ilmuwan ini mengembangkan teori termodinamik dan menciptakan konsep absolut zero.

 Daniel Gabriel Fahrenheit

Daniel Gabriel Fahrenheit (24 Mei 1686-16 September 1736) adalah seorang fisikawan Jerman. Fahrenheit lahir di Danzig, Polandia. Dia menemukan pertama kali skema Fahrenheit pada tahun 1724. Pada tahun 1720, setelah melakukan berbagai penelitian, Fahrenheit menemukan bahwa penggunaan air raksa dalam pembuatan alat pengukuran suhu akan menjamin keakuratan. Derajat suhu yang digunakan dalam termometer tersebut kemudian diberi nama Fahrenheit, sesuai nama penemunya. Fahrenheit meninggal dunia pada tahun 1736.

Skala Fahreheit adalah salah satu skala suhu selain Celsius dan Kelvin. Nama Fahrenheit diambil dari ilmuwan Jerman yang bernama Gabriel Fahrenheit (1686-1736). Skala ini dikemukakan pada tahun 1724.Dalam skala ini, titik beku air adalah 32 derajat Fahrenheit (ditulis 32°F) dan titik didih air adalah 212 derajat Fahrenheit. Negatif 40 derajat Fahreheit sama dengan negatif 40 derajat Celsius. Skala Fahrenheit banyak digunakan di Amerika Serikat.

Ada lima versi yang meceritakan tentang penentuan skala Fahrenheit yang di gunakan oleh Daniel G. Fahrenheit.

Versi pertama, Ada yang menyatakan bahwa Fahrenheit menentukan titik nol (0 °F) dan 100 °F pada skala temperaturnya dengan cara mencatat temperatur di luar terendah yang dapat ia ukur, dan temperatur badannya sendiri. Temperatur di luar terendah ia jadikan titik nol yang ia ukur pada saat musim dingin tahun 1708 menjelang tahun 1709 di kampung halamannya, Gdánsk (Danzig) (-17.8 °C). Fahrenheit ingin menghindari suhu negatif di mana skala Ole Rømer seringkali menunjuk temperatur negatif dalam penggunaan sehari-hari. Fahrenheit memutuskan bahwa suhu tubuhnya sendiri adalah 100 °F (suhu tubuh normal adalah mendekati 98.6 °F, berarti Fahrenheit saat itu sedang demam ketika bereksperimen atau termometernya tidak akurat). Dia membagi skala normalnya menjadi 12 divisi, dan kemudian ke-12 divisi masing-masing dibagi lagi atas 8 sub-divisi. Pembagian ini menghasilkan skala 96 derajat. Fahrenheit menyebut bahwa pada skalanya, titik beku air pada 32 °F, dan titik didih air pada 212 °F, berbeda 180 derajat.

Versi kedua, Ada pula yang menyatakan bahwa Fahrenheit menentukan titik nol (0 °F) pada skalanya sebagai suhu di mana campuran sama rata antara es dan garam melebur dan 96 derajat sebagai temperatur darahnya (dia pada awalnya menggunakan darah kuda untuk menandakan skalanya). Skalanya terdiri atas 12 divisi, tapi kemudian dia membagi masing-masing divisi menjadi 8 sub-divisi sama besar. Dan menghasilkan 96 derajat. Dia kemudian menemukan bahwa air (tanpa campuran apa-apa) akan membeku pada suhu 32 derajat dan mendidih pada suhu 212 derajat.

Versi ketiga, cerita yang paling dikenal, seperti yang digambarkan pada serial televisi fisika populer The Mechanical Universe. Serial itu menyatakan bahwa Fahrenheit mengadopsi skala Rømer di mana air membeku pada suhu 7,5 derajat dan mengalikan setiap nilai dengan 4 untuk mengeliminasi pecahan serta meningkatkan granularity dari skala tersebut (menghasilkan 30 dan 240 derajat). Kemudian dia kembali menentukan skalanya di antara titik beku air dan temperatur normal tubuh manusia (di mana ia mengambil 96 derajat); titik beku air ditentukan 32 derajat sehingga ada 64 interval akan membagi dua. Sehingga ia bisa menandai garis derajat pada alatnya dengan membagi dua interval tersebut dua kali.

Pengukurannya tidak semuanya akurat. Dengan menggunakan skala awalnya, titik beku dan titik didih air yang sebenarnya akan berbeda dengan 32 °F dan 212 °F. Beberapa waktu setelah kematiannya, diputuskan untuk kembali menandakan skalanya dengan 32 °F dan 212 °F sebagai titik beku dan titik didih air murni yang benar. Perubahan ini memudahkan konversi dari Celsius ke Fahrenheit dan vice versa dengan menggunakan rumus sederhana. Perubahan ini juga menjelaskan mengapa temperatur tubuh pernah sekali ditentukan 96 atau 100 °F oleh Fahrenheit sekarang ditentukan 98,6 °F oleh banyak pihak, walaupun nilai 98 °F akan lebih akurat.

Versi keempat, adalah cerita yang tidak begitu dikenal mengenai asal muasal skala Fahrenheit. Cerita keempat menceritakan bahwa skala Fahrenheit ditentukan Fahrenheit sendiri yang menjadi anggota organisasi persaudaraan (tidak ada bukti yang tentu). Dalam organisasi tersebut, ada 32 tingkat penerangan, 32 menjadi yang tertinggi. Penggunaan kata degree (dalam bahasa Indonesia berarti: derajat atau tingkatan) sendiri dikatakan diambil dari tingkatan dalam organisasi tersebut. Ini mungkin suatu kebetulan, tapi tidak ada bukti yang menunjukkan kebenaran hal tersebut.

Versi kelima menceritakan bahwa Fahrenheit menentukan 0 derajat berdasarkan temperatur di mana manusia akan mati beku karena kedinginan dan 100 derajat adalah temperatur di mana manusia akan mati karena panas. Untuk alasan itu, 0 sampai 100 menunjukkan rentang di mana manusia bisa hidup.

Anders Celsius

Anders Celcius merupakan seorang ilmuwan yang terkenal dengan pengukuran “derajat celcius” nya. Ia lahir di Uppsala pada tahun 1701. Ayahnya seorang Profesor, yang bernama Nils Celcius. Sedangkan kakeknya, Magnus Celcius, adalah seorang Profesor di bidang astronomi. Karena kecerdasan dan bakatnya yang luar biasa di bidang matematika, Anders Celcius diangkat menjadi Profesor dibidang astronomi di usianya yang masih muda (tahun 1730).

Anders Celcius memulai perjalanan keilmuwannya pada tahun 1732. Ia hampir mengunjungi seluruh tempat observasi (penelitian), dimana ia bekerja dengan para astronom lainnya. Setelah ia kembali ke Uppsala, tepatnya tahun 1736, Anders Celcius mengikuti perjalanan (ekspedisi) bersama para astronom ke Tornea yang terletak di wilayah utara Swedia. Tujuan dari perjalanan tersebut adalah untuk mengukur besar derajat garis meridian (bujur), mendekati daerah kutub dan membandingkan hasilnya dengan perjalanan serupa ke Peru (saat ini Ekuador) yang letaknya dekat dengan garis ekuator. Perjalanan tersebut memperkuat keyakinan / teori Newton bahwa bentuk bumi adalah ellips dan pada kutubnya rata.

Karena ada seratus tahapan antara kedua titik referensi ini, istilah asli untuk sistem ini adalah centigrade (100 bagian) atau centesimal. Pada 1948 nama sistem ini diganti secara resmi menjadi Celsius oleh Konferensi Umum tentang Berat dan Ukuran ke-9 (CR 64), sebagai bentuk penghargaan bagi Celsius dan untuk mencegah kerancuan yang timbul akibat konflik penggunaan awalan centi- (di Indonesia senti-) seperti yang digunakan satuan ukur SI. Meski angka-angka untuk saat beku dan mendidih untuk air tetap lumayan tepat, definisi aslinya tidak cocok digunakan sebagai standar formal: ia bergantung pada definisi tekanan atmosferik standar yang sendiri bergantung kepada definisi suhu. Definisi resmi Celsius saat ini menyatakan bahwa 0,01 °C berada pada triple point air dan satu derajat adalah 1/273,16 dari perbedaan suhu antara triple point air dan nol absolut. Definisi ini memastikan bahwa satu derajat Celsius merepresentasikan perbedaan suhu yang sama dengan satu kelvin.

Anders Celsius awalnya mengusulkan titik beku berada pada 100 derajat dan titik didih pada 0 derajat. Ini dibalik pada tahun 1747, disebabkan hasutan dari Linnaeus, atau mungkin Daniel Ekström, pembuat kebanyakan termometer yang digunakan oleh Celsius.

Suhu sebesar −40 derajat mempunyai nilai yang sama untuk Celsius dan Fahrenheit. Selain itu, sebuah cara untuk mengkonversi Celsius ke Fahrenheit adalah dengan menambah 40, dikalikan dengan 1,8, dan kemudian dikurangi 40. Sebaliknya, untuk mengkonversi dari Fahrenheit ke Celsius kita menambah 40, kemudian dibagikan 1,8 dan akhirnya dikurangi 40.

Skala Celsius digunakan di hampir seluruh dunia untuk keperluan sehari-hari, meski di media massa ia masih sering dikenal sebagai centigrade hingga akhir 1980-an atau awal 1990-an, terutama oleh peramal cuaca di saluran televisi di Eropa misalnya BBC, ITV dan RTÉ. Di Amerika Serikat dan Jamaika, Fahrenheit tetap menjadi skala pilihan utama untuk pengukuran suhu sehari-hari, meski Celsius dan kelvin digunakan untuk aplikasi sains.

Awalnya Anders celcius tertarik pada masalah umum, yaitu ‘berat’ dan ‘pengukuran’, termasuk pengukuran suhu. Pada saat ia masih menjadi murid, terdapat banyak macam thermometer dengan ukuran yang berbeda. Kemudian Celcius berpikir dan menyadari bahwa saat itu dibutuhkan sebuah pengukuran yang dapat dipakai secara internasional. Akhirnya ia berhasil membuat pengukuran suhu yang dapat digunakan di daerah panas maupun dingin. Dan saat ini, sebagian besar orang menggunakan thermometer celcius untuk melakukan pengukuran suhu tubuh.

Celcius mempublikasikan sebagian besar hasil penelitian dan kerjanya di Perhimpunan Ilmuwan di Uppsala yang merupakan himpunan ilmu pengetahuan tertua di Swedia dan didirikan pada tahun 1710. Di perhimpunan tersebut, Celcius menjadi sekretaris dari tahun 1725 – 1744. Ia juga memimpin sekitar 20 disertasi dalam bidang astronomi. Kemudian ia menulis sebuah buku yang berjudul “Artihmetics for the Swedish Youth” tahun 1741.

Anders Celcius wafat karena penyakit TBC pada bulan april 1744 (pada usia 42 tahun). Makamnya berada dekat dengan kakeknya, Magnus Celcius di dekat gereja “Gamla Uppsala”.

 Rene Antoine Ferchault de Reaumur

Dengan skala ini, fahr menemukan bahwa temperatur badan manusia menjadi 98,6 derajat. Skala temperatur demikian dikenal dengan skala Fahr. Skala ini masih digunakan di Amerika dan beberapa negara lain.

Tidak lama setelah itu muncul skala temperatur lain pada tahun 1730 yang disusun oleh Rene Antoine Ferchault de Reamur dan dikenal dengan skala Reamur. Dalam percobaannya ia menggunakan campuran anggur dan air dalam bandingan 4 dan 1. Ia menemukan bahwa 1000 satuan volume zat demikian pada temperatur beku air akan berkembang menjadi 1080 satuan volume pada temperatur didih air. Karena itu reamur membagi jarak dari titik beku air ke titik didih air ke dalam 1080-1000 = 80 bagian.

Skala Réaumur adalah skala suhu yang dinamai menurut René Antoine Ferchault de Réaumur, yang pertama mengusulkannya pada 1731. Titik beku air adalah 0 derajat Réaumur, titik didih air 80 derajat.

Jadi, satu derajat Réaumur sama dengan 1,25 derajat Celsius atau kelvin. Skala ini mulanya dibuat dengan alcohol, jadi termometer Réaumur yang dibuat dengan raksa sebenarnya bukan termometer Réaumur sejati. Réaumur mungkin memilih angka 80 karena dapat dibagi-dua sebanyak 4 kali dengan hasil bilangan bulat (40, 20, 10, 5), sedangkan 100 hanya dapat dibagi 2 kali dengan hasil bilangan bulat (50, 25).

Dengan demikian pada skala Reamur titik beku air adalah nol derajat serta titik didih air adalah 80 derajat. Pada skala ini setiap derajat adalah serata dengan ubahan sebesar 1/1000 satuan volume zat itu. Sampai sekarang skala Reamur masih digunakan dibeberapa negara.

Reamur mendefinisikan skala suhu termometer pada tekanan 1 atmosfer titik beku air pada angka 0 sedang pada titik didih air pada angka 80, dimana antara titik beku dan titik didih air dibagi atas 80 skala yang sama. Skala termometer Reamur ini jarang dipakai. Skala termometer lain yang banyak dipakai pula ialah skala Fahrenheit. Dalam skala ini titik beku air diletakkan pada angka 32 sedang titik didih pada angka 212 dimana skala suhunya merupakan 1/180 bagian antara kedua titik tersebut. Berdasarkan pembagian skala ketiga macam skala termometer yang disebutkan diatas maka apabila penunjukan suhu Celcius kita tandai dengan tC, suhu Reamur dengan tR, dan suhu Farenheit dengan tF, maka bila suhu dinyatakan dalam derajat Celcius, maka kita dapat menulis sangkutannya dengan kedua skala suhu yang disebut terakhir sebagai :

tR = 4tC/5
(9.1)
tF = 32oF + 9tC/5
(9.2)

Berikutnya, dari banyak fakta penelitian di bidang termodinamika dapat ditunjukan bahwa di alam ini terdapat adanya “suhu mutlak” terkecil. Atas dasar itu suatu skala yang berdasarkan skala suhu yang berdasarkan skala suhu Celcius ialah yang dinamakan “skala suhu kelvin” yang biasa juga disebut “skala suhu mutlak”.Dalam hal ini suhu terkecil itu diambil sebagai titik 0 mutlak yang terletak pada angka – 273,16oC (dalam perhitungan praktis dibulatkan menjadi – 273,16oC). Jadi antara suhu Celcius dengan suhu Kelvin terdapat sangkutan :

T = t + 273,16oC
(9.3)

             Dimana T menyatakan suhu Kelvin dan t sebagai celcius. Akhirnya patut dicatat disini bahwa dalam fisika skala suhu yang lazim digunakan adalah skala suhu Celcius dinyatakan dalam suhu Kelvin. Dalam uraian-uraian kita, selanjutnya kita hanya menggunakan suhu Celcius dan suhu Kelvin.

Skala Réaumur digunakan secara luas di Eropa, terutama di Perancis dan Jerman, tapi kemudian digantikan oleh Celsius. Saat ini skala Réaumur jarang digunakan kecuali di industri permen dan keju

William John Macquorn Rankine

William John Macquorn Rankine FRSE FRS (5 Juli 1820 - 24 Desember 1872) adalah seorang Skotlandia insinyur sipil fisika, dan matematika. Dia adalah kontributor pendiri, dengan Rudolf Clausius dan William Thomson (1st Baron Kelvin), dengan ilmu termodinamika , terutama berfokus pada yang pertama dari tiga hukum termodinamika.

Skala Rankine adalah skala suhu termodinamis yang dinamai menurut insinyur Skotlandia William John Macquorn Rankine, yang mengusulkannya pada 1859. Lambangnya adalah °R (atau °Ra untuk membedakannya dari Rømer dan Réaumur). Seperti skala Kelvin, titik nol pada skala Rankine adalah nol absolut, tapi satu derajat Rankine didefinisikan sama dengan satu derajat Fahrenheit. 459.67 °R sama dengan 0 °F.

Banyak insinyur di AS menggunakan skala Rankine, tapi di ajang internasional yang menggunakan satuan SI, suhu termodinamis diukur dalam kelvin. Rankine mengembangkan teori lengkap tentang mesin uap dan memang dari semua mesin panas. Manual-Nya ilmu pengetahuan teknik dan praktek yang digunakan selama beberapa dekade setelah publikasi mereka di tahun 1850-an dan 1860-an. Dia dipublikasikan beberapa ratus kertas dan catatan pada topik ilmu dan teknik, dari 1840 dan seterusnya, dan kepentingan yang sangat bervariasi, termasuk, di masa mudanya, botani , teori musik dan teori bilangan , dan, di masa tua nya, cabang yang paling utama dari ilmu , matematika dan teknik. Dia adalah seorang penyanyi antusias pianis, amatir dan pemain cello yang terdiri lagu sendiri lucu. Ia lahir di Edinburgh dan meninggal di Glasgow, seorang bujangan.

 LORD KELVIN

Skala Kelvin (simbol: K) adalah skala suhu di mana nol absolut didefinisikan sebagai 0 K. Satuan untuk skala Kelvin adalah kelvin (lambang K), dan merupakan salah satu dari tujuh unit dasar SI. Satuan kelvin didefinisikan oleh dua fakta: nol kelvin adalah nol absolut (ketika gerakan molekuler berhenti), dan satu kelvin adalah pecahan 1/273,16 dari suhu termodinamik triple point air (0,01 °C). Skala suhu Celsius kini didefinisikan berdasarkan kelvin

Kelvin dinamakan berdasarkan seorang fisikawan dan insinyur Inggris, William Thomson, 1st Baron Kelvin.

Perkataan kelvin sebagai unit SI ditulis dengan huruf kecil k (kecuali pada awal kalimat), dan tidak pernah diikuti dengan kata derajat, atau simbol °, berbeda dengan Fahrenheit dan Celsius. Ini karena kedua skala yang disebut terakhir adalah skala ukuran sementara kelvin adalah unit ukuran. Ketika kelvin diperkenalkan pada tahun 1954 (di Konferensi Umum tentang Berat dan Ukuran (CGPM) ke-10, Resolusi 3, CR 79), namanya adalah "derajat kelvin" dan ditulis °K; kata "derajat" dibuang pada 1967 (CPGM ke-13, Resolusi 3, CR 104).

Perhatikan bahwa simbol unit kelvin selalu menggunakan huruf besar K dan tidak pernah dimiringkan. Tidak seperti skala suhu yang menggunakan simbol derajat, selalu ada spasi di antara angka dan huruf K-nya, sama seperti unit SI lainnya.