Ilustrasi sederhana bagian-bagian termometer air raksa.
Termometer air raksa adalah alat ukur suhu yang sudah lama dikenal dan banyak digunakan berkat prinsip kerjanya yang sederhana namun efektif. Meskipun kini banyak termometer digital, memahami bagian termometer air raksa tetap penting untuk mengapresiasi dasar-dasar pengukuran suhu. Alat ini bekerja berdasarkan pemuaian zat cair ketika menerima panas.
Secara umum, termometer air raksa terdiri dari beberapa bagian utama yang bekerja secara harmonis untuk menghasilkan pembacaan suhu yang akurat. Setiap komponen memiliki fungsi spesifik yang krusial bagi keseluruhan kinerja alat.
Setiap termometer air raksa memiliki struktur yang khas. Mari kita bedah satu per satu bagian pentingnya:
Ini adalah bagian paling bawah dari termometer, berbentuk seperti kantung atau bola kecil yang sedikit menggembung. Buli-buli ini berfungsi sebagai wadah utama untuk air raksa. Luas permukaan buli-buli yang lebih besar memungkinkan sejumlah air raksa yang cukup terkumpul untuk merespons perubahan suhu. Ketika termometer ditempatkan pada suatu objek atau lingkungan, panas akan diserap atau dilepaskan oleh air raksa di dalam buli-buli ini.
Menjulur ke atas dari buli-buli adalah pipa kapiler. Pipa ini berdiameter sangat kecil, sehingga mampu menunjukkan perubahan volume air raksa yang sangat minim dengan jelas. Di dalam pipa kapiler inilah air raksa naik atau turun mengikuti perubahan suhu. Pipa kapiler ini biasanya terbuat dari kaca dan di dalamnya terdapat ruang hampa udara atau terkadang diisi dengan gas inert untuk mencegah oksidasi air raksa pada suhu tinggi dan memastikan pengukuran yang lebih akurat.
Air raksa adalah zat cair logam yang berwarna keperakan dan sangat mengkilap. Pemilihan air raksa sebagai pengisi termometer bukanlah tanpa alasan. Air raksa memiliki beberapa sifat unggul yang membuatnya ideal untuk pengukuran suhu, di antaranya:
Pada bagian luar pipa kapiler, terukir atau tercetak skala suhu. Skala ini berfungsi sebagai penunjuk nilai suhu yang diukur. Skala yang paling umum digunakan adalah Celcius (°C), tetapi ada juga Fahrenheit (°F) dan Kelvin (K). Skala ini dikalibrasi dengan sangat teliti berdasarkan titik tetap bawah (titik beku air) dan titik tetap atas (titik didih air) pada tekanan udara standar. Angka-angka pada skala tersebut menunjukkan nilai suhu, dan garis-garis penunjuknya membantu dalam membaca tingkat pemuaian air raksa.
Prinsip kerja termometer air raksa sangat sederhana, yaitu pemuaian akibat panas. Ketika buli-buli termometer bersentuhan dengan objek atau lingkungan yang suhunya lebih tinggi, air raksa di dalamnya akan menyerap energi panas. Akibat penyerapan panas ini, molekul-molekul air raksa bergerak lebih cepat dan saling menjauh, menyebabkan air raksa memuai atau volumenya bertambah. Karena volume air raksa bertambah sementara volumenya terbatas pada pipa kapiler yang sempit, kolom air raksa akan naik ke atas.
Sebaliknya, ketika suhu lingkungan menurun, air raksa akan melepaskan energi panas. Molekul-molekul air raksa akan bergerak lebih lambat, mendekat satu sama lain, dan volumenya menyusut. Akibat penyusutan ini, kolom air raksa akan turun di dalam pipa kapiler.
Tingkat kenaikan atau penurunan kolom air raksa akan berhenti ketika suhu air raksa sudah sama dengan suhu objek yang diukur. Pada titik inilah, kita dapat membaca nilai suhu yang ditunjukkan oleh ujung atas kolom air raksa pada skala suhu yang tertera di pipa kapiler. Kerapian dan ketelitian dalam pembuatan setiap bagian termometer air raksa memastikan bahwa alat ini mampu memberikan pengukuran suhu yang cukup akurat untuk berbagai keperluan, mulai dari pengukuran suhu tubuh hingga pengukuran suhu ruangan.
Meskipun demikian, perlu diingat bahwa air raksa adalah zat yang beracun. Pecahan kaca dan tumpahan air raksa harus ditangani dengan hati-hati untuk menghindari kontaminasi dan bahaya kesehatan. Kesadaran akan cara kerja dan bagian-bagiannya membantu kita menggunakan alat ini dengan lebih bijak dan aman.