Alat pengukur suhu seperti termometer raksa dan alkohol digunakan untuk mengukur suhu. Alkohol lebih baik untuk mengukur suhu rendah karena titik bekunya rendah, sedangkan raksa lebih baik untuk laboratorium karena jangkauan suhunya lebih luas. Osiloskop digunakan untuk menganalisis sinyal listrik berubah terhadap waktu.

1. INSTRUMENTASI DAN
PENGUKURAN KALOR DAN
GELOMBANG
Mufida Awalia Putri
13708251126

2. PENGUKURAN SUHU
 Suhu : derajat jumlah kalor/temperatur (K)
 Kalor : energi, panas
 Alat pengukur suhu adalah Termometer

3. TERMOMETER
Pengukuran Suhu
Suhu adalah suatu besaran untuk menyatakan ukuran derajat panas atau dinginnya
suatu benda. Alat untuk untuk mengukur besarnya suhu suatu benda adalah
termometer. Termometer yang umum digunakan adalah termometer raksa dan
termometer alkohol.
Alasan raksa sebagai pengisi termometer:
1. Raksa tidak membasahi dinding kaca
2. Raksa merupakan penghantar panas yang baik,
3. Kalor jenis raksa rendah akibatnya dengan perubahan panas yang kecil cukup dapat
mengubah suhunya,
4. Jangkauan ukur raksa lebar karena titik bekunya -39℃ dan titik didihnya 357℃.

4. T ER MOMET ER R A KSA DA N
T ER MOMET ER A LKOHOL
Termometer raksa
Termometer raksa adalah termometer yang pipa kacanya diisi dengan raksa.
Keuntungan termometer raksa:
1. Raksa mudah dilihat karena mengkilap
2. Volume raksa berubah secara teratur ketika terjadi perubahan suhu
3. Raksa tidak membasahi kaca ketika memuai
4. Jangkauan suhu raksa cukup lebar dan sesuai untuk pekerjaan laboratorium
(−40°C sampai dengan 350°C )

5. Kerugian termometer raksa:
1. Bahan raksa mahal
2. Raksa tidak dapat digunakan untuk mengukur suhu yang sangat rendah
3. Raksa termasuk zat berbahaya (sering digunakan “air keras”) sehingga termometer
raksa berbahaya jika tabungnya pecah.
Termometer alkohol

6. Termometer alkohol adalah termometer yang pipa kacanya diisi dengan alkohol.
Keuntungan termometer alkohol:
1. alkohol harganya murah
2. alkohol lebih teliti, sebab untuk kenaikan suhu yang kecil ternyata alkohol mengalami
perubahan volume yang besar
3. alkohol dapat mengukur suhu yang sangat rendah, sebab titik beku alkohol -130°
Kerugian termometer alkohol:
1. membahasi dinding kaca
2. titik didihnya rendah (78°C )
3. alkohol tidak berwarna, sehingga perlu member pewarna dahulu agar dapat dilihat.

7. TERMOMETER
Pada pembuatan termometer terlebih dahulu ditetapkan titik tetap atas dan titik
tetap bawah. Titik tetap termometer tersebut diukur pada tekanan 1 atmosfer. Di antara
kedua titik tetap tersebut dibuat skala suhu. Penetapan titik tetap bawah adalah suhu
ketika es melebur dan penetapan titik tetap atas adalah suhu saat air mendidih.
Berikut ini adalah penetapan titik tetap pada skala termometer:
1. Termometer Celcius. Titik tetap bawah diberi angka 0 dan titik tetap atas diberi angka
100. Diantara titik tetap bawah dan titik tetap atas dibagi 100 skala.
Termometer Reaumur. Titik tetap bawah diberi angka 0 dan titik tetap atas diberi angka
80. Di antara titik tetap bawah dan titik tetap atas dibagi menjadi 80 skala.

8.  Termometer Fahrenheit. Titik tetap bawah diberi angka 32 dan titik tetap
atas diberi angka 212. Suhu es yang dicampur dengan garam ditetapkan sebagai
0ºF. Di antara titik tetap bawah dan titik tetap atas dibagi 180 skala.
 Termometer Kelvin. Pada termometer Kelvin, titik terbawah diberi angka
nol. Titik ini disebut suhu mutlak, yaitu suhu terkecil yang dimiliki benda ketika
energi total partikel benda tersebut nol. Kelvin menetapkan suhu es melebur
dengan angka 273 dan suhu air mendidih dengan angka 373. Rentang titik tetap
bawah dan titik tetap atas termometer Kelvin dibagi 100 skala.

9. Perbandingan skala antara temometer Celcius, termometer Reamur, dan termometer
Fahrenheit:
C ∶ R ∶ F = 100 ∶ 80 ∶ 180C ∶ R ∶ F = 5 ∶ 4 ∶ 9
C FR K
37321280100
0
A
0 273
A
32
Titik tetap atas
Titik tetap bawah

10. Dengan memperhatikan titik tetap bawah 00C = 00R = 320F, maka hubungan skala C, R,
F, dan K dapat ditulis sebagai berikut:
𝐓°𝐂 =
𝟓
𝟒
𝐓°𝐑 → 𝐓°𝐑 =
𝟒
𝟓
𝐓°𝐂
𝐓°𝐂 =
𝟓
𝟗
𝐓°𝐅 – 𝟑𝟐) → 𝐓°𝐅
𝟗
𝟓
𝐓°𝐂 + 𝟑𝟐
− →

11. Menentukan Skala Termometer
Dengan membandingkan perubahan suhu dan interval kedua titik tetap masing-masing
termometer, diperoleh hubungan sebagai berikut:
𝐓𝐱 − 𝐗𝐛
𝐗𝐚 − 𝐗𝐛
=
𝐓𝐲 − 𝐘𝐛
𝐘𝐚 − 𝐘𝐛
Keterangan
Xa = titik tetap atas termometer X
Xb = titik tetap bawah termometer X
Tx = suhu pada termometer X
Ya = titik tetap atas termometer Y
Yb = titik tetap bawah termometer Y
Ty = suhu pada termometer Y
Titik tetap atas
Titik tetap bawah
Xa
Tx
Xb
Ya
Ty
Yb

12. KALOR
 Kalor merupakan energi yang ditransfer dari satu benda ke yang
lainnya karena adanya perbedaan temperatur. Dalam SI satuan untuk kalor
adalah Joule.
 Kalor jenis adalah besaran karakteristik dari zat tersebut (J/KgC°)
 Pertukaran energi merupakan dasar teknik yang dikenal dengan nama
kalorimetri, yang merupakan pengukuran kuantitatif dari pertukaran kalor.
Untuk melakukan pengukuran semacam itu digumakan kalorimeter.

13. PERCOBAAN: KESETARAAN KALOR
LISTRIK
 Tujuan :
 Menentukan besarnya energi listrik yang dilepas dalam kalorimeter
 Menentukan besarnya energi kalor yang diterima kalorimeter
 Menentukan nilai kesetaraan (kalor-listrik)
 Dasar teori: W = V. I.t
 Q = m.c(T2-T1)
 Azas Blak: kalor yang dilepas sama dengan kalor yang diterima

14. ALAT DAN BAHAN

15. PENGUKURAN MASSA
 Neraca O’Hauss digunakan untuk mengukur massa benda dengan ketelitian
pengukuran 0,1 gram. Misalnya ketika mengukur sekantong terigu dengan neraca didapat
posisi lengan sebagai berikut:
 Lengan Belakang
 Lengan Tengah
 Lengan Depan
Dari gambar dapat diketahui bahwa:
 posisi lengan belakang 300 gram
 posisi lengan tengah 70 gram
 posisi lengan depan 5,4 gram
 Jadi, massa terigu adalah 375,4 gram.

16. OSILASI DAN GELOMBANG
 Osilasi terjadi bila sebuah sistem diganggu dari posisi kesetimbangan
stabilnya. Karakteristik gerak osilasi yang paling dikenal adalah gerak bersifat
periodik, yaitu berulang-ulang. Osilasi/getaran adalah adalah gerak bolak-balik
melalui titik setimbang. (Tipler, Fisika untuk sains dan teknik, 1991:425)
 Gelombang didefinisikan sebagai getaran yang merambat. Dalam
perambatannya gelombang memindahkan energi dari satu tempat ke tempat
lain, sedangkan medium yang dilaluinya tidak ikut merambat.
Getaran dan gelombang

17. GETARAN
Getaran adalah gerak bolak-balik melalui titik setimbang.
Satu getaran = A-B-C-B-A atau B-C-B-A-B
A
B
C

18. Beberapa contoh getaran antara lain:
1. Mistar yang ditahan salah satu ujungnya pada meja, kemudian ujung yang
lain ditarik ke bawah lalu dilepaskan.
2. Bandul jam dinding yang sedang bergoyang
Getaran bandul jam
Getaran penggaris
get-physics-animation-id.blogspot.com
arsyadriyadi.blogspot.com

19. Periode (T) adalah banyaknya waktu yang diperlukan untuk melakukan satu getaran.
Keterangan
T = periode (sekon)
t =waktu yang diperlukan (sekon)
n = jumlah getaran
Frekuensi (f) adalah banyaknya getaran yang terjadi dalam waktu 1 sekon.
Keterangan
f = frekuensi getaran (Hertz)
n = jumlah getaran
t = waktu (sekon)
Hubungan antara periode dengan frekuensi:
𝐓 =
𝐭
𝐧
𝐟 =
𝐧
𝐭
𝐓 =
𝟏
𝐟
𝐚𝐭𝐚𝐮 𝐟 =
𝟏
𝐓

20. GELOMBANG
Gelombang didefinisikan sebagai getaran yang merambat. Dalam
perambatannya gelombang memindahkan energi dari satu tempat ke tempat
lain, sedangkan medium yang dilaluinya tidak ikut merambat.
Gelombang air laut
zonapencarian.blogspot.com
Gelombang pada tali
Sumber.BSE-rinie

21. Gelombang berdasarkan arah rambatnya dibedakan menjadi 2 macam:
1) Gelombang Transversal adalah gelombang yang arah rambatnya tegak
lurus dengan arah getarnya. Contohnya gelombang cahaya.
Keterangan
ABC, EFG, dan IJK = bukit gelombang
CDE dan GHI = lembah gelombang
B, F, dan J = titik puncak gelombang
D dan H = titik dasar gelombang
ABCDE, CDEFG, EFGHI, GHIJK = satu gelombang
D
KA
B
C
E
F
G
H
I
J

22. 1) Gelombang Longitudinal adalah gelombang yang arah rambatnya sejajar
dengan arah getarnya. Contohnya adalah gelombang bunyi.
Satu gelombang longitudinal terdiri atas 1 rapatan dan 1 renggangan.

23. Cepat rambat (v) adalah besarnya jarak yang ditempuh gelombang tiap
satuan waktu.
Panjang gelombang (λ) adalah jarak yang ditempuh dalam waktu satu
periode.
𝐯 =

𝐓
𝐚𝐭𝐚𝐮 𝐯 = 𝛌 𝐟
Gelombang dapat dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari seperti pada
satelit buatan, sel surya, sonar, dan eksplorasi minyak dan gas bumi.
Keterangan
v = kecepatan gelombang
(m/s)
 = panjang gelombang (m)
T = periode (s)

24. OSILOSKOP
 Osiloskop adalah alat ukur besaran listrik yang dapat memetakan sinyal listrik. Ada beberapa jenis
osiloskop berbasis komputer, dan telah diimplementasikan, salah satu jenis osiloskop digital berbasis
komputer menggunakan sound card yang dikendalikan di bawah sistem operasi Linux.
 Xoscope dibuat oleh Tim Witham, memilih dua kanal input yang dapat bekerja secara simultan

25. OSILOSKOP
 Fungsi osiloskop secara umum adalah untuk menganalisa tingkah laku besaran
yang berubah-ubah terhadap waktu yang ditampilkan pada layar, untuk melihat
bentuk sinyal yang sedang diamati.
 Cara penggunan osiloskop adalah yang pertama pengkalibrasian, kemudian
menyetel fokus, intensitas, kemiringan, x position, dan y position, setelah probe
dikalibrasi maka dengan menempelkan probe pada terminal tegangan acuan maka
akan muncul tegangan persegi pada layar.
 Layar osiloskop dibagi atas 8 kotak skala besar dalam arah vertikal dan 10 kotak
dalam arah horizontal. (http://osiloskop-vivie.blogspot.com/)

26. PERCOBAAN OSILOSKOP
 Tujuan: untuk mempelajari cara penggunaan serta kegunaan
osiloskop.
Osiloskop

27. SOAL 1
1. Keuntungan menggunakan alkohol sebagai bahan pengisi termometer
adalah. . . .
A. Dapat mengukur suhu yang sangat rendah
B. Pemuaiannya teratur
C. Tidak membasahi dinding kaca
D. Mempunyai daerah ukur yang besar

28. PEMBAHASAN 1
Kunci Jawaban A
Keuntungan menggunakan alkohol sebagai bahan pengisi termometer adalah
dapat mengukur suhu yang sangat rendah
Pemuaiannya teratur, tidak membasahi dinding kaca, dan mempunyai daerah ukur
yang besar adalah keuntungan menggunakan raksa.

29. SOAL 2
Suatu benda diukur menggunakan thermometer celcius menunjukkan suhu
75˚C. Apabila suhu benda tersebut diubah ke dalam suhu Fahrenheit
menjadi. . . .
A. 160˚F C. 167˚F
B. 165˚F D. 170˚F

30. PEMBAHASAN 2
Kunci Jawaban C
tF =
9
5
𝑡𝐶 + 32
tF =
9
5
75 + 32
= 135 + 32
= 167 ˚F
Apabila diukur menggunakan termometer Fahrenheit sebesar 167˚F.

31. SOAL 3
Perhatikan gambar berikut!
A. 6
𝑘𝑔
𝑚3 C. 600
𝑘𝑔
𝑚3
B. 60
𝑘𝑔
𝑚3 D. 6.000
𝑘𝑔
𝑚3
Berapakah massa jenis batu
tersebut apabila batu tersebut
memiliki massa 300 gram . . . .

32. PEMBAHASAN 3
Kunci Jawaban D
Diketahui:
Massa = 300 gram (0,3 kg)
Volume = 50 ml (0,05 liter) = 0,00005 m3
Ditanya : Massa jenis benda
jawab:
ρ =
0,3 𝑘𝑔
0,00005 𝑚3
ρ = 6.000
𝑘𝑔
𝑚3
jadi, massa jenis benda adalah 6.000
𝑘𝑔
𝑚3
ρ

33. SOAL 4
Berikut ini yang bukan merupakan alat percobaan kesetaraan kalor listrik
adalah . . . .
A. kalorimeter
B. power supplay
C. neraca lengan
D. osiloskop

34. PEMBAHASAN 4
Kunci Jawaban D
alat percobaan kesetaraan kalor listrik:
kalorimeter
power supplay
neraca lengan
stopwatch
termometer

35. SOAL 5
Berapa kalor yang dibutuhkan 400 gram minyak yang kalor jenisnya 0,8
kal/gr 0
C untuk menaikkan suhunya dari 200
C sampai 800
C. . . .
A. 320 kalori
B. 3200 kalori
C. 19200 kalori
D. 192000 kalori

36. PEMBAHASAN 5
Kunci Jawaban C
Diketahui:
m = 400 gram
c = 0,8 kal/gr0
C
t0 = 200
C
tt = 800
C
Ditanya: Q = ?
Jawab: 𝑄 = 𝑚. 𝑐. 𝛥𝑡
𝑄 = 400.0,8 .60
𝑄 = 19200 𝑘𝑎𝑙𝑜𝑟𝑖

37. SOAL 6
Energi listrik yang dikeluarkan pada saat pengukuran kalor oleh catu daya
bertegangan 5 V dan arus 3 A pada menit pertama adalah . . . . J
A. 450
B. 900
C. 1800
D. 3600

38. PEMBAHASAN 6
Kunci Jawaban B
Diketahui:
V = 5 V
I = 3 A
t = 1 menit = 60 sekon
Ditanya: W = ?
Jawab: 𝑊 = 𝑉. 𝐼. 𝑡
𝑊 = 5 𝑉. 3𝐴. 60 𝑠𝑒𝑘𝑜𝑛
= 900 J

39. SOAL 7
Banyaknya getaran yang terjadi dalam satu periode adalah . . . .
A. satu getaran
B. dua getaran
C. ½ getaran
D. tidak dapat ditentukan

40. PEMBAHASAN 7
Kunci Jawaban A
Periode adalah waktu yang diperlukan untuk menempuh satu kali getaran,
sehingga dalam satu periode, ditempuh satu getaran.

41. SOAL 8
Pada gelombang berikut ini, jarak diukur dalam sentimeter.
Berdasarkan gambar di atas pasangan manakah yang benar . . . .
Amplitudo Panjang gelombang
A
B
C
D
2 cm
4 cm
4 cm
8 cm
4 cm
4 cm
8 cm
8 cm

42. PEMBAHASAN 8
Kunci Jawaban C
Diketahui :
jarak = 12 cm
jarak simpangan = 8 cm
2 bukit 1 lembah= 1,5 λ
Ditanya: A dan λ = . . . . ?
Jawab:
Amplitudo adalah jarak simpangan terjauh dari titik seimbang,
A  A =
1
2
x 8 cm = 4 cm
λ  1,5 λ 12 cm
λ
5,1
12cm
λ 8 cm

43. SOAL 9
Untuk mengatur posisi garis atau tampilan di layar atas bawah maka
menggunakan tombol . . . .
A. Posisi X
B. Posisi Y
C. CH1 (Input X)
D. CH2 ( input Y )

44. PEMBAHASAN 9
Kunci Jawaban B
Bagian-Bagian
Osiloskop
Fungsi
CH1 (Input X)
Untuk memasukkan sinyal atau gelombang yang
diukur atau pembacaan posisi horizontal,
Terminal masukan pada saat pengukuran pada CH 1
juga digunakan untuk kalibrasi.
Jika signal yang diukur menggunakan CH 1, maka
posisi switch pada CH 1 dan berkas yang nampak pada
layar hanya ada satu.
CH2 ( input Y )
Untuk memasukkan sinyal atau gelombang yang
diukur atau pembacaan Vertikal.
Jika signal yang diukur menggunakan CH 2, maka
posisi switch pada CH 2 dan berkas yang nampak pada
layar hanya satu.
Position X
Mengatur posisi garis atau tampilan kiri dan kanan.
untuk mengatur posisi normal sumbu X (ketika sinyal
masukannya nol)
Untuk menyetel kekiri dan kekanan berkas gambar
(posisi arah horizontal) Switch pelipat sweep dengan
menarik knop, bentuk gelombang dilipatkan 5 kali
lipat kearah kiri dan kearah kanan usahakan cahaya
seruncing mungkin.
Posisi Y
Untuk mengatur posisi garis atau tampilan dilayar atas
bawah.
Untuk menyeimbangkan DC vertical guna pemakaian
channel 1 atau (Y).
Penyetelan dilakukan sampai posisi gambardiam pada
saat variabel diputar.

45. SOAL 10
Perhatikan langkah-langkah berikut ini:
a. menyetel focus
b. menyetel x position dan y position
c. pengkalibrasian
d. muncul tegangan persegi pada layar
Urutan penggunaan osiloskop adalah . . . .
A. a – b – c – d
B. c – a – b – d
C. b – c – a – d
D. c – b – a – d

46. PEMBAHASAN 10
Kunci Jawaban B
Cara penggunan osiloskop adalah yang pertama pengkalibrasian,
kemudian menyetel fokus, intensitas, kemiringan, x position, dan y
position, setelah probe dikalibrasi maka dengan menempelkan probe pada
terminal tegangan acuan maka akan muncul tegangan persegi pada layar.

47. TERIMA KASIH