Skala suhu: Celcius, Fahrenheit, Kelvin dan Rankine
Suhu adalah sifat materi yang mewakili gerakan internal partikel yang membentuknya. Alat yang digunakan untuk mengukurnya adalah termometer.
Skala suhu yang paling umum digunakan saat ini adalah:
- Skala Celcius atau Celcius (ºC)
- Skala Fahrenheit (ºF)
- Skala Kelvin (K)
Ada skala keempat, skala Rankine, yang tidak digunakan. Setiap skala didasarkan pada fenomena atau titik tetap tertentu, yang berfungsi untuk menentukan rentang dan derajat pengukuran. Misalnya, skala Celcius ditentukan dari titik leleh dan titik didih air.
Nol mutlak adalah suhu terdingin yang dapat dicatat. Hal ini terjadi karena kecepatan partikel atau energi kinetiknya menjadi nol, yaitu partikel berhenti.
Persamaan dari nol mutlak dalam skala yang berbeda adalah:
- Celcius: -273ºC
- Fahrenheit: -459,7ºF
- Kelvin: 0K
skala Fahrenheit
Skala Fahrenheit adalah skala suhu yang digunakan di Amerika Serikat, Liberia, dan Bahama, antara lain. Simbolnya adalah ° F dan dibaca dalam derajat Fahrenheit.
Fisikawan Daniel Fahrenheit (1686-1736) menggambarkan skala yang menyandang namanya pada tahun 1724. Ini didasarkan pada dua titik tetap: suhu di mana air membeku (32ºF) dan suhu di mana air mendidih (212ºF). Perbedaan antara kedua titik ini adalah 180 derajat, jadi setiap derajat mewakili 1/180.
Awalnya, Fahrenheit merumuskan skala menggunakan tiga titik tetap: titik tertinggi adalah suhu tubuh manusia (96ºF), suhu Titik tengah adalah suhu campuran es dan air (32ºF), dan titik terendah adalah suhu campuran es, garam, dan air (0ºF).
Untuk mengubah derajat Fahrenheit dari derajat Celcius rumus berikut digunakan:
Suhu dalam derajat Fahrenheit = (9/5 suhu dalam derajat Celcius) + 32
Yaitu: suhu dalam derajat Fahrenheit sama dengan sembilan perlima suhu dalam derajat Celcius ditambah 32. Misalnya, jika kita ingin mengubah suhu ruangan dari 23 C ke F, lakukan hal berikut:
TºF=9/5 x (23 C) + 32= 41,4 +32= 73,4 F.
Jadi, 23ºC sama dengan 73,4ºF. Skala Fahrenheit dan skala Celsius berpotongan pada -40º, yaitu, -40ºC sama dengan -40ºF.
Skala Celcius atau Celcius
Skala Celcius adalah skala suhu yang paling banyak digunakan di seluruh dunia. Simbolnya adalah C dan dibaca derajat Celcius atau Celcius.
Pada tahun 1742, astronom Swedia Anders Celsius (1701-1744) mengusulkan dua titik tetap untuk membuat skalanya suhu: titik leleh es akan mewakili 0 C dan titik didih air akan menjadi 100 °C
Skala Celcius dan skala Kelvin dihubungkan dengan rumus:
Suhu dalam derajat Celcius (ºC) = Suhu dalam Kelvin (K)- 273,15
Misalnya, kita ingin mengonversi 300 K ke Celcius. Untuk melakukan ini, kita kurangi 273,15 dari 300 K:
TºC=300K-273,15= 26,85ºC
Artinya, 300K adalah 26,85 C.
skala kelvin
Kelvin adalah satuan suhu dalam Sistem Internasional dan yang paling banyak digunakan dalam konteks ilmiah. Simbolnya adalah K dan dibaca kelvin. Misalnya, korona matahari memiliki suhu 1 juta kelvin, sedangkan bagian dalam Matahari berukuran 10 juta kelvin.
Untuk menentukan kelvin, kita perlu mengetahui bahwa titik tripel air adalah titik di mana kita dapat menemukan air dalam tiga wujudnya: cair, padat, dan gas.
Suhu ini ditetapkan sebagai 273,16 K oleh perjanjian internasional pada tahun 1954. Oleh karena itu kelvin didefinisikan sebagai fraksi 1/273,16 dari suhu termodinamika titik tripel air.
Skala Kelvin adalah satu-satunya yang didasarkan pada prinsip termodinamika dan bukan pada bagaimana bahan tertentu berperilaku.
William Thomson (1824-1907), yang dikenal sebagai Lord Kelvin, memelopori konsep suhu absolut dalam istilah termodinamika. Dia bersikeras bahwa konsep suhu absolut tidak boleh dikaitkan dengan properti apa pun dari zat material tertentu, dan suhu itu harus menjadi kuantitas fisik terukur.
skala rankine
Skala Rankine adalah suhu termodinamika yang memiliki simbol R dan dibaca derajat rankin. Ini menerima nama ini oleh insinyur dan fisikawan William Rankine yang mengusulkannya pada tahun 1859.
Skala Rankine menggunakan derajat seperti derajat Fahrenheit, tetapi diukur dari nol mutlak seperti skala Kelvin. Skala ini saat ini tidak digunakan lagi.
Rumus konversi antara skala suhu
Mengetahui hubungan antara setiap skala suhu, kita dapat membuat konversi yang sesuai dengan mengikuti rumus berikut:
| mulai C | Mulai dari K | Mulai dari °F | Dari R | |
|---|---|---|---|---|
| di C | - | TC=TK-273.15 | TC=5/9(TF-32) | TC= 5/9TR-273.15 |
| A K | T\K=Tc +273 | - | TK=5/9(TF+459.67) | TK= 5/9TR |
| pada °F | TF=9/5TC +32 | TF=9/5TK-459.67 | - | TF=TR-459.67 |
| A R | TR=9/5TC+491.67 | TR=9/5TK | TR=TF+459.67 | - |
Anda mungkin juga tertarik untuk melihat:
- Perbedaan Antara Panas dan Suhu
- Konduksi, konveksi dan radiasi
- Keadaan materi dan sifat-sifat materi
Referensi
Mesin, G. (2017) Bab 4 Skala suhu: masa lalu, sekarang dan masa depan: 1700-2050. Dalam: Cooper M, Grozler J. Dimensi yang Tepat Sejarah unit dari tahun 1791-2018. Penerbitan IOP
Timbangan suhu dan termometrik. Dalam: Slavat, J (sutradara) (1988) Salvat Encyclopedia of Science and Technology- volume 13. Editor Salvat. Barcelona, Spanyol.
Zain, S. (2021) Termodinamika dan Mekanika Statistik. Penerbitan IOP.
