Air tidak dapat dipakai untuk mengisi termometer, karena?
a. volume air tetap
b. tidak memuai ketika dipanaskan
c. memiliki pemuaian yang kecil
d. air membasahi dinding kaca
e. Semua jawaban benar
Kunci jawaban soal :
Jawaban: D. air membasahi dinding kaca
Pembahasan :
Air tidak dapat digunakan untuk mengisi termometer karena sifat fisiknya yang berbeda dengan zat cair biasa.
Secara umum, termometer konvensional menggunakan zat cair yang memiliki sifat pemuaian dan kontraksi yang teratur dengan perubahan suhu.
Namun, air memiliki sifat pemuaian yang tidak teratur di atas suhu tertentu, yaitu di atas 4 °C.
Pada suhu di bawah 4 °C, air akan memuaikan dengan cara yang umum dan memiliki koefisien pemuaian termal positif seperti cairan lainnya. Namun, ketika suhu air mencapai 4 °C atau lebih tinggi, air akan mengalami fenomena aneh yang dikenal sebagai pemuaian anomali air.
Pada suhu ini, air sebenarnya mulai mengembang secara signifikan saat suhunya naik, dan kemudian mulai menyusut saat suhu lebih tinggi lagi.
Perubahan sifat pemuaian air di atas 4 °C ini menjadikannya tidak cocok sebagai zat cair pengisi dalam termometer.
Pemuaian yang tidak teratur akan menghasilkan ketidakakuratan dalam pengukuran suhu dan mengurangi keandalan termometer.
Oleh karena itu, dalam termometer yang digunakan dalam pengukuran suhu sehari-hari, biasanya digunakan zat cair khusus seperti alkohol atau merkuri yang memiliki sifat pemuaian yang lebih teratur dengan perubahan suhu.
Selain sifat pemuaian yang tidak teratur di atas 4 °C, ada beberapa alasan lain mengapa air tidak digunakan sebagai pengisi termometer:
1. Rentan terhadap uap
Air memiliki tekanan uap yang tinggi pada suhu kamar, yang berarti lebih rentan terhadap penguapan.
Hal ini dapat menyebabkan perubahan volume dan kesalahan pengukuran suhu.
2. Koefisien pemuaian termal yang rendah
Air memiliki koefisien pemuaian termal yang lebih rendah dibandingkan dengan beberapa cairan lain seperti alkohol atau merkuri.
Koefisien pemuaian termal yang rendah berarti perubahan suhu yang sama hanya akan menghasilkan perubahan volume yang kecil dalam termometer.
3. Titik beku dan titik didih
Air memiliki titik beku pada 0 °C dan titik didih pada 100 °C pada tekanan atmosfer normal.
Rentang suhu ini terlalu sempit untuk banyak aplikasi pengukuran suhu.
Zat cair yang digunakan dalam termometer harus memiliki rentang suhu yang lebih luas untuk mencakup berbagai suhu yang mungkin diukur.
4. Ketoksikan
Pada umumnya, termometer yang digunakan dalam lingkungan domestik atau profesional menggunakan zat cair yang tidak beracun, seperti alkohol atau zat raksa yang sudah dikandung dalam tabung tertutup.
Air, jika digunakan dalam termometer, tidak hanya rentan terhadap penguapan, tetapi juga dapat menyebabkan korosi atau kontaminasi jika ada bagian termometer yang terbuat dari logam.
Karena alasan-alasan tersebut, air tidak dianggap sebagai pilihan yang tepat untuk digunakan sebagai pengisi termometer, dan zat cair lain yang lebih sesuai dipilih untuk aplikasi pengukuran suhu yang akurat dan andal.