Sebagai alat yang digunakan untuk mengukur suhu, termometer tampaknya cukup sederhana. Namun, prinsip-prinsip dasar fisika dan kimia yang melandasi kemampuannya untuk berfungsi dengan akurat cukup rumit. Salah satu aspek yang mengejutkan dari termometer adalah bahwa kita tidak dapat menggunakan bahan apa pun untuk mengisi termometer, seperti air. Alasan utamanya adalah karena sifat fisik dan kimia air yang membuatnya tidak cocok untuk penggunaan tersebut.
Ekspansi dan Kontraksi
Air memiliki sifat ekspansi dan kontraksi yang tidak konsisten. Sebagai umum, bila suhu suatu zat meningkat, zat tersebut akan ekspansi (yaitu,nya akan memperluas volume) dan sebaliknya akan kontraksi saat suhu menurun. Namun, air memiliki anomali. Saat suhu air turun di bawah 4 derajat Celsius, alih-alih mengalami kontraksi, ia sebaliknya mengalami ekspansi. Ini dapat menyebabkan ketidakakuratan pengukuran pada termometer jika air digunakan sebagai medium pengisi.
Titik Beku dan Titik Didih
Daerah pengukuran suhu air yang berguna juga sangat terbatas. Titik beku air adalah 0 derajat Celsius dan titik didihnya adalah 100 derajat Celsius (pada tekanan atmosfer standar). Ini berarti bahwa jika air digunakan dalam termometer, tidak akan mampu mengukur suhu di bawah atau di atas nilai-nilai ini. Ini mengebatasi penggunaan termometer jenis ini ke lingkup yang sangat sempit, dibandingkan dengan termometer merkuri yang dapat mengukur suhu dari -39 hingga 357 derajat Celsius.
Ketahanan Terhadap Tekanan
Air lebih rentan terhadap perubahan tekanan dibandingkan dengan zat seperti merkuri. Tekanan bisa mempengaruhi volume air dan oleh karena itu, dapat menciptakan ketidakakuratan dalam pembacaan suhu. Di sisi lain, merkuri sangat tahan terhadap perubahan tekanan, kecuali jika perubahan tersebut sangat ekstrem, inilah sebabnya merkuri lebih sering digunakan dalam termometer.
Kesimpulan
Mengingat semua faktor ini, jelas bahwa air tidak cocok untuk digunakan sebagai medium pengukuran dalam termometer. Meski air sangat penting dalam banyak aspek kehidupan kita, tetapi dalam hal ini, sifat fisiknya yang unik membuatnya kurang ideal. Oleh karena itu, merkuri dan alkohol sering menjadi pilihan yang lebih disukai untuk digunakan dalam termometer, karena tingkat ekspansi yang konsisten, peningkatan rentang pengukuran suhu, dan ketahanan terhadap perubahan tekanan.
