Nama : GemiatikNIM : 1308102010050Tugas : Termodinamika

1.7 Pengukuran TemperaturUntuk menetapkan skala temperature empris, kita memilih beberapa system dengan koordinat Y dan X sebagai sistem baku yang kita sebut thermometer dan mengambil seperangkat kaidah untuk menentukan harga numerk pada temperature yang berkaitan dengan masing-masing isotherm. Pada setiap sistem lain yang dalam kesetimbangan termal dengan termometer itu, kita pilih bilangan yang sama untuk menunjukkan temperaturnya. Prosedur yang paling sederana adalah memilih lintasan yang mudah dalam bidang XY, seperti yang diperlihatkan dalam gambar 1.4 oleh garis terputus-putus Y= Y1 yang memotong isotherm itu pada titik yang masing-masing mempunyai koordinat Y yang sama tetapi koordinat X yang berbeda. Temperatur yang berkaitan dengan masing-masing osoterm diambil sebagai fungsi X pada titik potong ini. Koordinat X disebut sifat termometrik, dan bentuk fungsi termometrik (X) menentukan skala temperatur. Terdapat enam jenis termometer yang penting, masing-masing dengan sifat termometriknya, seperti yang terlihat dalam table 1.1

Gambar 1.4 Penetapan skala temperatur menyangkut penentuan harga numerik pada isoterm sistem baku atau termometer

Tabel 1.1 Termometer dengan sifat termometriknyaTermometerSifat termometrikLambang

Gas (volum tetap)TekananP

Resistor listrik (tegangan mekanis tetap)Resistansi listrikR

Termokopel (tegangan mkanis tetap)Elektromotansi termal

Uap helium (jenuh)TekananP

Garam paramagnetikSuseptibilitas magnetikX

Radiasi benda hitamEmitansi radianRB

misalkan X menyatakan salah satu sifat termometer seperti yang tercantum pada Tabel 1.1, dan mari kita ambil secara sembarang besaran temperatur yang terbaca pada thermometer dan semua sistem yang bedara dalam keadaan setimbang termal dengannya sebagai fungsi linier dari X.

(Y tetap) dimana a adalah konstanta sembarang. Hal ini mengakibatkan bahwa dua temperatur pada skala X linier ini berbanding sebagai rasio dari masing-masing X, atau

(1.7)

Untuk menentukan temperatur (x) dari suatu system, salah satu dari dua prosedur dapat diterapkan:1. Metode sebelum tahun 1945. Persamaan. (1-7) digunakan pada termometer yang mula-mula ditempelkan pada sistem bertemperatur (x) yang akan diukur, dan kemudian ditempelkan dengan sistem standar yang dipilih secara acak dalam keadaan yang mudah diulang di mana suhunya ( ), sehingga:

Dengan menggunakan persamaan. (1.7) untuk termometer pada temperatur (x), dan kemudian pada temperatur sistem standart yang dipilih secara sembarang pada keadaan lain yang mudah diulang dimana temperaturnya adalah . Maka:

Dengan mengurangkan persamaan. (1,9) dari Persamaan. (1.8) diperoleh:

Dan solving for , we get

Sekarang dengan memasang bilangan acak yang menunjukkan "derajat" pada interval temperatur () - ( (), (X) dapat dihitung dari tiga pengukuran , .Suatu keadaan yang mudah diulang dari sebuah sistem standar yang dipilih secara sembarang disebut suatu titik tetap. Sebelum 1945, ditetapkan dua titik tetap (1) suhu pada saat es murni berada dalam kesetimbangan dengan air dengan udara jenuh pada tekanan satu atmosfer (titik es) dan (2) suhu kesetimbangan antara air murni dan uap murni pada tekanan satu atmosfer (titik uap). Interval suhu antara dua titik tetap ini dipilih sebagai 100 derajat. Sebuah diskusi kritis terhadap metode yang sudah ditinggalkan ini akan diberikan pada 1-12.2. Metode setelah 1954, dengan metode ini, hanya satu titik tetap dipilih yaitu, suhu dan tekanan di mana es, air yang cair, dan uap air berada bersama-sama dalam keseimbangan, sebuah keadaan yang dikenal sebagai titik triple air. Temperatur ini ditentukan secara acak sebagai titik tetap 273,26 derajat kelvin, disingkat 273,16 K. (Alasan untuk nama kelvin akan dijelaskan kemudian). Dengan menandai titik tripel air sebagai indeks subscript 3, diperoleh dari persamaan. (1-7)

dengan

Maka diperoleh,

Suhu titik tripel air adalah titik tetap standar untuk thermometer. Untuk mencapai keadaan triple ini, air dengan kemurnian tertinggi didestilasi ke bejana yang digambarkan secara skematis pada gambar 1-5. Ketika semua udara telah dihilangkan, wadah tersebut disekat.

Gambar 1.5 Tabung titik triple air

Dengan bantuan campuran yang membeku di dalam wadah, lapisan es tipis terbentuk di sekitar dinding wadah, bila campuran yang sedang membeku ini dipasangi bola termometer, lapisan tipis es meleleh di dekatnya. Selama fase padat, cair, dan uap muncul berdampingan dalam keadaan keseimbangan, sistem ini berada pada titik tripel. Bentuk sebenarnya dari peralatan yang digunakan oleh US National Bureau of Standards ditunjukkan pada gambar. 1-6.