Pengertian, Macam-Macam, dan Contoh Soal Pengukuran dalam Fisika dan Kimia

Pengukuran dalam fisika dan kimia adalah kegiatan menentukan besar atau kapasitas suatu benda terhadap satuan pengukuran. Pengukuran dapat dilakukan dengan 2 metode, yaitu:

1. Pengukuran makroskopik, yaitu pengukuran yang dapat ditentukan secara langsung. Contohnya, penggaris untuk mengukur panjang, biuret, pipet, dan labu ukur untuk mengukur volume, termometer untuk mengukur suhu.
2. Pengukuran mikroskopis, yaitu pengukuran yang tidak dapat ditentukan secara langsung. Contohnya, pengukuran pada tingkat atom atau molekul.

Pengukuran dalam fisika dan kimia terbagi ke dalam beberapa jenis, yaitu: pengukuran waktu, massa, berat, volume, kerapatan, dan suhu.

1. Massa dan Berat

Massa adalah suatu ukuran yang menunjukkan kuantitas materi di dalam suatu benda. Satuan dasar SI untuk massa adalah kilogram (kg), tetapi dalam ilmu kimia kita lebih sering menggunakan gram (g) untuk satuan massa.

1 kg = 1000 g = 1 x 10³ g

Berat adalah gaya yang diberikat oleh gravitasi pada suatu benda. Satuan dasar SI untuk berat adalah Newton (N).

2. Volume

Volume adalah panjang pangkat tiga. Satuan dasar SI untuk volume adalah meter kubik m³. Akan tetapi, kita lebih sering menggunakan satuan mili liter (mL) untuk volume. Dalam hal ini

1 L = 1000 mL = 1000 cm³ = 1 dm³

sehingga,

1 mL = 1 cm³

3. Kerapatan/Densitas/Massa Jenis

Kerapatan adalah massa suatu benda dibagi dengan volumenya. Satuan SI untuk kerapatan adalah kg/m³. Akan tetapi, karena dalam kimia penggunaan satuan tersebut terlalu besar, maka umumnya digunakan g/cm³ atau g/mL. Kerapatan dapat dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan:

ᵨ = Kerapatan/densitas/massa jenis (g/cm³) atau (g/mL)

m = Massa benda (g)

V = volume benda (cm³) atau (mL)

Contoh Soal Kerapatan

Emas adalah logam mulia yang tidak reaktif secara kimia. Emas digunakan terutama untuk perhiasan, gigi palsu, dan peralatan elektronik. Sepotong emas batangan dengan massa 301 g memiliki volume 15,6 cm³. Hitunglah kerapatan emas tersebut!

Pembahasan:

Diketahui:
m = 301 g

V = 15,6 cm³

Ditanyakan: ᵨ ….?

Jawaban:

ᵨ = 301/15,6 = 19,3 g/cm³

Jadi, kerapatan emas tersebut sebesar g/cm³

4. Suhu

Satuan SI untuk suhu adalah Kelvin (K). Satuan Kelvin awalmulanya dikemukakan oleh seorang fisikawan Skotlandia bernama Lord Kelvin pada tahun 1848 yang menyatakan bahwa -273,15⁰C sebagai suhu nol mutlak (absolute zero), yang secara teoritis merupakan suhu terendah yang dapat dicapai. Berdasarkan temuannya itu, Lord Kelvin menetapkan skala suhu mutlak yang sekarang kita kenal dengan skala suhu Kelvin (K). Konversi antara ⁰C dan K adalah sebagai berikut:

K = (⁰C + 273,15 ⁰C) 1K/1⁰C

Namun, dalam sebagian besar perhitungan, digunakan 273 bukan 273,15. Sehingga konversi antara ⁰C dan K menjadi:

K = (⁰C + 273⁰C) 1K/1⁰C

Contoh Soal Suhu

Ubahlah 327,5⁰C (titik leleh timbal) ke skala Kelvin!

Pembahasan:

K = (⁰C + 273⁰C) 1K/1⁰C

K = (327,5⁰C  + 273⁰C) 1K/1⁰C = 500,5K