Suhu dan perubahan 2

Secara mikroskopis, suhu menunjukkan energi yang dimiliki oleh suatu benda. Setiap atom dalam suatu benda masing-masing bergerak, baik itu dalam bentuk perpindahan maupun gerakan di tempat berupa getaran. Makin tingginya energi atom-atom penyusun benda, makin tinggi suhu benda tersebut.

Suhu juga disebut temperatur yang diukur dengan alat termometer. Empat macam termometer yang paling dikenal adalah Celsius, Reumur, Fahrenheit dan Kelvin. Perbandingan antara satu jenis termometer dengan termometer lainnya mengikuti:

 C:R:(F-32) = 5:4:9 dan

K=C - 273.(derajat)

 Karena dar Kelvin ke derajat Celsius, Kelvin dimulai dari 273 derajat, bukan dari -273 derajat. Dan derajat Celsius dimulai dari 0 derajat. Suhu Kelvin sama perbandingan nya dengan derajat Celsius yaitu 5:5, maka dari itu, untuk mengubah suhu tersebut ke suhu yang lain, sebaiknya menggunakan atau mengubahnya ke derajat Celsius terlebih dahulu, karena jika kita menggunakan Kelvin akan lebih rumit untuk mengubahnya ke suhu yang lain. Contoh: K=R 4/5X[300-273] daripada: C=R 4/5X27 Sebagai contoh:

dan .

Alat Ukur Suhu

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 yang sering digunakan

Termometer yang biasanya digunakan untuk mengukur suhu sebagai berikut:

1. Termometer bulb (air raksa atau alkohol)

Menggunakan gelembung besar (bulb) pada ujung bawah tempat menampung cairan, dan tabung sempit (lubang kapiler) untuk menekankan perubahan volume atau tempat pemuaian cairan. Berdasar pada prinsip suatu cairan volumenya berubah sesuai temperatur. Cairan yang diisikan kadang-kadang alkohol yang berwarna tetapi juga bisa cairan metalik yang disebut merkuri, keduanya memuai bila dipanaskan dan menyusut bila didinginkan

Ada nomor disepanjang tuba gelas yang menjadi tanda besaran temperatur. Keutungan termometer bulb antara lain tidak memerlukan alat bantu, relatif murah, tidak mudah terkontaminasi bahan kimia sehingga cocok untuk laboratorium kimia, dan konduktivitas panas rendah.

Kelemahan termometer bulb antara lain mudah pecah, mudah terkontaminasi cairan (alkohol atau merkuri), kontaminasi gelas/kaca, dan prosedur pengukuran yang rumit (pencelupan). Penggunaan thermometer bulb harus melindungi bulb dari benturan dan menghindari pengukuran yang melebihi skala termometer.

·      Sumber kesalahan termometer bulb:

- time constant effect, waktu yang diperlukan konduksi panas dari luar ke tengah batang kapiler

- thermal capacity effect, apabila massa yang diukur relatif kecil, akan banyak panas yang diserap oleh termometer dan mengurangi suhu sebenarnya

- cairan (alkohol, merkuri) yang terputus

- kesalahan pembacaan

- kesalahan pencelupan

2. Termometer spring

Menggunakan sebuah coil (pelat pipih) yang terbuat dari logam yang sensitif terhadap panas, pada ujung spring terdapat pointer. Bila udara panas, coil (logam) mengembang sehingga pointer bergerak naik, sedangkan bila udara dingin logam mengkerut pointer bergerak turun. Secara umum termometer ini paling rendah keakuratannya di banding termometer bulb dan digital.

Penggunaan termometer spring harus selalu melindungi pipa kapiler dan ujung sensor (probe) terhadap benturan/ gesekan. Selain itu, pemakaiannya tidak boleh melebihi suhu skala dan harus diletakkan di tempat yang tidak terpengaruh getaran.

3. Termometer non kontak

Termometer infra merah, mendeteksi temperatur secara optik selama objek diamati, radiasi energi sinar infra merah diukur, dan disajikan sebagai suhu, dengan mengetahui jumlah energi infra merah yang dipancarkan oleh objek dan emisinya, temperatur objek dapat dibedakan.

4. Termometer elektronik

Ada dua jenis yang digunakan di pengolahan, yakni thermocouple dan resistance thermometer. Biasanya, industri menggunakan nominal resistan 100 ohm pada 0 °C sehingga disebut sebagai sensor Pt-100. Pt adalah simbol untuk platinum, sensivitas standar sensor 100 ohm adalah nominal 0.385 ohm/°C, RTDs dengan sensivitas 0.375 dan 0.392 ohm/°C juga tersedia.

Satuan Suhu

Mengacu pada SI, satuan suhu adalah Kelvin (K). Skala-skala lain adalah Celsius, Fahrenheit, dan Reamur. Pada skala Celsius, 0 °C adalah titik dimana air membeku dan 100 °C adalah titik didih air pada tekanan 1 atmosfer. Skala ini adalah yang paling sering digunakan di dunia. Skala Celsius juga sama dengan Kelvin sehingga cara mengubahnya ke Kelvin cukup ditambahkan 273 (atau 273.15 untuk lebih tepatnya).

Skala Fahrenheit adalah skala umum yang dipakai di Amerika Serikat. Suhu air membeku adalah 32 °F dan titik didih air adalah 212 °F.

Sebagai satuan baku, Kelvin tidak memerlukan tanda derajat dalam penulisannya. Misalnya cukup ditulis suhu 20 K saja, tidak perlu 20° K.

Mengubah Skala Suhu

Cara mudah untuk mengubah dari Celsius, Fahrenheit, dan Reamur adalah dengan mengingat perbandingan C:F:R = 5:9:4. Caranya, adalah (Skala tujuan)/(Skala awal)xSuhu. Dari Celsius ke Fahrenheit setelah menggunakan cara itu, ditambahkan

• 77 °F pada skala Celsius adalah 5/9 x (77-32) = 25

Perlu untuk kita ketahui bersama bahwa dibumi ini pernah tercatat suhu paling dingin. Suhu paling dingin di bumi pernah dicatat di Stasiun Vostok, Antarktika pada 21 Juli 1983 dengan suhu -89,2 °C.

Pengaruh Suhu terhadap Tanaman Pertanian

Fluktuasi suhu dalam tanah akan berpengaruh langsung terhadap aktivitas pertanian terutama proses perakaran tanaman didalam tanah. Apabila suhu tanah naik akan berakibat berkurangnya kandungan air dalam tanah sehingga unsur hara sulit diserap tanaman., sebaliknya jika suhu tanah rendah maka akan semakin bertambahnya kandungan air dalam tanah, dimana sampai pada kondisi ekstrim terjadi pengkristalan. Akibatnya aktivitas akar/respirasi semakin rendah mengakibatkan translokasi dalam tubuh tanaman jadi lambat sehingga proses distribusi unsur hara jadi lambat dan akhirnya pertumbuhan tanaman jadi lambat. Demikian pula dengan suhu yang terlalu tinggi terjadi aktivitas negatif seperti terjadi pembongkaran/perusakan organ. Suhu maksimal dan minimal berpengaruh terhadap hasil produksi. Hal inilah yang menyebabkan hasil panen padi Indonesia menjadi rendah.

Hubungan Suhu Bagi Pertumbuhan Tanaman.

Faktor iklim sangat menentukan pertumbuhan dan produksi tanaman. Apabila tanaman ditanam di luar daerah iklimnya, maka produktivitasnya sering kali tidak sesuai dengan yang diharapkan.Menurut Sutarno at all (1997) Studi tentang perilaku kejadian tiap organisme atau tumbuhan dalam hubungannya dengan perubahan-perubahan iklim disebut dengan fenologi. 

Secara mikroskopis, suhu menunjukkan energi yang dimiliki oleh suatu benda. Setiap atom dalam suatu benda masing-masing bergerak, baik itu dalam bentuk perpindahan maupun gerakan di tempat berupa getaran. Makin tingginya energi atom-atom penyusun benda, makin tinggi suhu benda tersebut.

Suhu juga disebut temperatur yang diukur dengan alat termometer. Empat macam termometer yang paling dikenal adalah Celsius, Reumur, Fahrenheit dan Kelvin. Perbandingan antara satu jenis termometer dengan termometer lainnya mengikuti:

 C:R:(F-32) = 5:4:9 dan

K=C - 273.(derajat)

 Karena dar Kelvin ke derajat Celsius, Kelvin dimulai dari 273 derajat, bukan dari -273 derajat. Dan derajat Celsius dimulai dari 0 derajat. Suhu Kelvin sama perbandingan nya dengan derajat Celsius yaitu 5:5, maka dari itu, untuk mengubah suhu tersebut ke suhu yang lain, sebaiknya menggunakan atau mengubahnya ke derajat Celsius terlebih dahulu, karena jika kita menggunakan Kelvin akan lebih rumit untuk mengubahnya ke suhu yang lain. Contoh: K=R 4/5X[300-273] daripada: C=R 4/5X27 Sebagai contoh:

dan .

Alat Ukur Suhu

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 yang sering digunakan

Termometer yang biasanya digunakan untuk mengukur suhu sebagai berikut:

1. Termometer bulb (air raksa atau alkohol)

Menggunakan gelembung besar (bulb) pada ujung bawah tempat menampung cairan, dan tabung sempit (lubang kapiler) untuk menekankan perubahan volume atau tempat pemuaian cairan. Berdasar pada prinsip suatu cairan volumenya berubah sesuai temperatur. Cairan yang diisikan kadang-kadang alkohol yang berwarna tetapi juga bisa cairan metalik yang disebut merkuri, keduanya memuai bila dipanaskan dan menyusut bila didinginkan

Ada nomor disepanjang tuba gelas yang menjadi tanda besaran temperatur. Keutungan termometer bulb antara lain tidak memerlukan alat bantu, relatif murah, tidak mudah terkontaminasi bahan kimia sehingga cocok untuk laboratorium kimia, dan konduktivitas panas rendah.

Kelemahan termometer bulb antara lain mudah pecah, mudah terkontaminasi cairan (alkohol atau merkuri), kontaminasi gelas/kaca, dan prosedur pengukuran yang rumit (pencelupan). Penggunaan thermometer bulb harus melindungi bulb dari benturan dan menghindari pengukuran yang melebihi skala termometer.

·      Sumber kesalahan termometer bulb:

- time constant effect, waktu yang diperlukan konduksi panas dari luar ke tengah batang kapiler

- thermal capacity effect, apabila massa yang diukur relatif kecil, akan banyak panas yang diserap oleh termometer dan mengurangi suhu sebenarnya

- cairan (alkohol, merkuri) yang terputus

- kesalahan pembacaan

- kesalahan pencelupan

2. Termometer spring

Menggunakan sebuah coil (pelat pipih) yang terbuat dari logam yang sensitif terhadap panas, pada ujung spring terdapat pointer. Bila udara panas, coil (logam) mengembang sehingga pointer bergerak naik, sedangkan bila udara dingin logam mengkerut pointer bergerak turun. Secara umum termometer ini paling rendah keakuratannya di banding termometer bulb dan digital.

Penggunaan termometer spring harus selalu melindungi pipa kapiler dan ujung sensor (probe) terhadap benturan/ gesekan. Selain itu, pemakaiannya tidak boleh melebihi suhu skala dan harus diletakkan di tempat yang tidak terpengaruh getaran.

3. Termometer non kontak

Termometer infra merah, mendeteksi temperatur secara optik selama objek diamati, radiasi energi sinar infra merah diukur, dan disajikan sebagai suhu, dengan mengetahui jumlah energi infra merah yang dipancarkan oleh objek dan emisinya, temperatur objek dapat dibedakan.

4. Termometer elektronik

Ada dua jenis yang digunakan di pengolahan, yakni thermocouple dan resistance thermometer. Biasanya, industri menggunakan nominal resistan 100 ohm pada 0 °C sehingga disebut sebagai sensor Pt-100. Pt adalah simbol untuk platinum, sensivitas standar sensor 100 ohm adalah nominal 0.385 ohm/°C, RTDs dengan sensivitas 0.375 dan 0.392 ohm/°C juga tersedia.

Satuan Suhu

Mengacu pada SI, satuan suhu adalah Kelvin (K). Skala-skala lain adalah Celsius, Fahrenheit, dan Reamur. Pada skala Celsius, 0 °C adalah titik dimana air membeku dan 100 °C adalah titik didih air pada tekanan 1 atmosfer. Skala ini adalah yang paling sering digunakan di dunia. Skala Celsius juga sama dengan Kelvin sehingga cara mengubahnya ke Kelvin cukup ditambahkan 273 (atau 273.15 untuk lebih tepatnya).

Skala Fahrenheit adalah skala umum yang dipakai di Amerika Serikat. Suhu air membeku adalah 32 °F dan titik didih air adalah 212 °F.

Sebagai satuan baku, Kelvin tidak memerlukan tanda derajat dalam penulisannya. Misalnya cukup ditulis suhu 20 K saja, tidak perlu 20° K.

Mengubah Skala Suhu

Cara mudah untuk mengubah dari Celsius, Fahrenheit, dan Reamur adalah dengan mengingat perbandingan C:F:R = 5:9:4. Caranya, adalah (Skala tujuan)/(Skala awal)xSuhu. Dari Celsius ke Fahrenheit setelah menggunakan cara itu, ditambahkan

• 77 °F pada skala Celsius adalah 5/9 x (77-32) = 25

Perlu untuk kita ketahui bersama bahwa dibumi ini pernah tercatat suhu paling dingin. Suhu paling dingin di bumi pernah dicatat di Stasiun Vostok, Antarktika pada 21 Juli 1983 dengan suhu -89,2 °C.

Pengaruh Suhu terhadap Tanaman Pertanian

Fluktuasi suhu dalam tanah akan berpengaruh langsung terhadap aktivitas pertanian terutama proses perakaran tanaman didalam tanah. Apabila suhu tanah naik akan berakibat berkurangnya kandungan air dalam tanah sehingga unsur hara sulit diserap tanaman., sebaliknya jika suhu tanah rendah maka akan semakin bertambahnya kandungan air dalam tanah, dimana sampai pada kondisi ekstrim terjadi pengkristalan. Akibatnya aktivitas akar/respirasi semakin rendah mengakibatkan translokasi dalam tubuh tanaman jadi lambat sehingga proses distribusi unsur hara jadi lambat dan akhirnya pertumbuhan tanaman jadi lambat. Demikian pula dengan suhu yang terlalu tinggi terjadi aktivitas negatif seperti terjadi pembongkaran/perusakan organ. Suhu maksimal dan minimal berpengaruh terhadap hasil produksi. Hal inilah yang menyebabkan hasil panen padi Indonesia menjadi rendah.

Hubungan Suhu Bagi Pertumbuhan Tanaman.

Faktor iklim sangat menentukan pertumbuhan dan produksi tanaman. Apabila tanaman ditanam di luar daerah iklimnya, maka produktivitasnya sering kali tidak sesuai dengan yang diharapkan.Menurut Sutarno at all (1997) Studi tentang perilaku kejadian tiap organisme atau tumbuhan dalam hubungannya dengan perubahan-perubahan iklim disebut dengan fenologi. 

Latihan Soal:
http://quizstar.4teachers.org/indexi.jsp
Sumber:

Http://id.shvoong.com/exact-sciences/physics/1935231-suhu-dan kalor. (diakses

pada  tanggal 23 Maret 2016 pukul 10:10

WIB)

      

Firmansyah, Aak. 2002. Pengaruh suhu terhadap pertumbuhan Kedelai. Kanisius.

Yogyakarta

Guslim. 2009. Agroklimatologi. USU Press. Medan.

Anonim, 2008. Petunjuk Praktikum Agroklimatologi. IPB Press. Bogor

http://www.scribd.com/doc/31837315/Agroklimatologi-Laporan-Acara-5 (diakses

tanggal 23 Maret 2016, pada pukul 10.29WIB)