Perbandingan Rumus Skala Termometer Celcius, Reamur, Fahrenheit, Kelvin
Saat melakukan pengukuran suhu dengan suatu termometer, kita memerlukan suatu acuan. Acuan ini ada berdasarkan skala termometer. Skala ini mempunyai dua acuan, yakni titik didih dan titik beku. Titik didih air dijadikan sebagai titik acuan, sedangkan titik beku dijadikan titik acuan bawah, di antara dibagi dalam beberapa skala kecil
Adapun tahapan-tahapan dalam penentuan suhu termometer menurut Andreas Celcius antara lain sebagai berikut.
■ Titik tetap bawah skala Celcius (0 o ) menggunakan suhu udara yang sedang membeku (es).
Titik tetap atas (100 o ) menggunakan suhu udara yang sedang mendidih pada tekanan udara normal yaitu 1 atm (76 cmHg).
■ Bagi jarak antara kedua titik tetap atas dan titik tetap bawah menjadi bagian yang sama (100 bagian). Hal ini menunjukkan bahwa jarak antara dua garis berurutan sama dengan 1 o C.
Ketika mengukur suhu dengan menggunakan termometer, terdapat beberapa skala yang digunakan, di antaranya adalah skala Celcius, skala Fahrenheit, dan skala Kelvin. Keempat skala tersebut memiliki perbedaan dalam pengukuran suhunya. Perbandingan keempat jenis skala skala tersebut, diperlihatkan pada gambar di bawah ini.
1. Termometer Celcius
Dibuat oleh Anders Celcius (1701 - 1744). Ia membuat termometer dengan titik beku pada skala 0 dan titik didih air pada skala 100. Termometer buatannya dikenal sebagai termometer Celcius dengan satuan suhu dalam derajat Celcius ( o C). Jadi, termometer celcius mempunyai titik bawah 0 o C dan titik atasnya 100 o C
2. Termometer Reamur
Dibuat oleh Antoine Ferchault de Reamur (1683 - 1757). Rancangan termometer disebut sebagai termometer Reamur dengan titik acuan bawah 0 o R dan titik acuan atas 80 o R.
3. Termometer Fahrenheit
Dibuat oleh Gabriel Daniel Fahrenheit (1686 - 1736). Ia menetapkan titik beku pada skala 32 o sebagai titik acuan bawah dan titik didih udara pada skala 212 o C sebagai titik acuan atas. Termometer hasil rancangannya disebut termometer Fahrenheit dengan satuan suhu derajat Fahrenheit ( o F).
4. Termometer Kelvin
Dibuat oleh Lord Kelvin (1824 - 1904). Ia termometer yang dikenal sebagai termometer Kelvin. Termometer ini mempunyai titik acuan bawah 273 dan titik acuan atas 373. Skala satuan suhu termometer ini dinyatakan dalam Kelvin (K) tanpa derajat.
Berdasarkan penetapan skala beberapa termometer di atas, maka dapat dibuat perbandingan skala termometer Celcius, Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin yaitu sebagai berikut.
Tabel Perbandingan Skala Termometer
Dari nilai titik tetap atas dan titik tetap keempat jenis termometer pada tabel di atas, diperoleh rumus-rumus berikut ini.
1. Rumus perbandingan Skala Celcius dan Reamur
Pada tabel di atas, telah diketahui bahwa titik tetap bawah skala Celcius dan skala Reamur adalah 0 o C dan 0 o R. Adapun titik tetap atas skala Celcius dan skala Reamur adalah 100 o C dan 80 o R. Jadi, 100 skala Celcius = 80 skala Reamur. Sehingga dapat dinyatakan persamaan berikut.
Dengan demikian diperoleh rumus hubungan antara skala Celcius dan skala Reamur sebagai berikut.
Contoh Soal:
1. Suhu badan Anis adalah 30 o R. Berapakah suhunya dalam skala Celcius?
Jawab:
Dengan menggunakan persamaan (1) diperoleh:
Jadi, suhu badan Anis adalah 37,5 o C.
2. Suhu di suatu padang pasir adalah 40 o C. Berapakah suhunya dalam skala Reamur?
Jawab:
Dengan menggunakan persamaan (2) diperoleh:
Jadi, suhu padang pasir tersebut adalah 32 o R.
2. Rumus perbandingan Skala Celcius dan Fahrenheit
Dari tabel diketahui bahwa 0 o C = 32 o F dan 100 o C = 212 o F, serta 100 skala Celcius = 180 skala Fahrenheit, sehingga dapat dinyatakan persamaan sebagai berikut.
Dengan demikian diperoleh rumus hubungan antara skala Celcius dan skala Fahrenheit sebagai berikut.
Contoh Soal:
1. Suhu suatu ruangan adalah 86 o F. Berapakah suhu ruangan tersebut dalam skala Celcius?
Jawab:
Dengan menggunakan persamaan (3) diperoleh:
Jadi, suhu ruangan tersebut adalah 30 o C.
2. Suhu seorang anak adalah 35 o C. Berapakah suhu anak tersebut dalam skala Fahrenheit?
Jawab:
Dengan menggunakan persamaan (4) diperoleh:
Jadi, suhu anak tersebut adalah 95 o F.
3. Rumus perbandingan Skala Celcius dan Kelvin
Kelvin adalah satuan suhu dalam Sistem Internasional (SI). Dari tabel di atas, kita tahu bahwa 0 o C = 273 K dan 100 o C = 373 K. Skala Celcius dan skala Kelvin sama-sama mempunyai 100 skala sehingga diperoleh rumus hubungan sebagai berikut.
Contoh Soal:
1. Suhu suatu ruangan adalah 27 o C. Berapakah suhunya adalam skala Kelvin?
Jawab:
Dengan menggunakan persamaan (5) diperoleh:
t K = t o C + 273 = 27 + 273 = 300
Jadi, suhu ruangan tersebut adalah 300 K.
2. Suhu lampu listrik yang menyala adalah 2.925 K. Berapakah suhu lampu tersebut dalam skala Celcius?
Jawab:
Dengan menggunakan persamaan (6) diperoleh:
t o C = t K - 273 = 2,925 - 273 = 2,652
Jadi, suhu filamen lampu listrik yang sedang menyala adalah 2.652 o C.
Contoh Soal Tambahan
1. Setarakan suhu berikut sesuai satuan yang dikehendaki.
a) 40 o R =… o C
b) 20 o C =… o R
c) 50 o F =… o R
d) 59 o F =… o C
Penyelesaian:
a) Untuk mengubah o R ke dalam o C, kita menggunakan faktor konversi berikut.
b) Untuk mengubah o C ke dalam o R, kita menggunakan faktor konversi berikut.
c) Untuk mengubah o F ke dalam o R, kita menggunakan faktor konversi berikut.
d) Untuk mengubah o F ke dalam o C, kita menggunakan faktor konversi berikut.
2. Suhu udara di ruangan 95 o F. Nyatakan suhu tersebut ke dalam skala Kelvin!
Penyelesaian:
95oF = 5/9 (95 – 32) = 35oC
35oK = (35 + 273) K = 308 K
3. Misalkan Ucok membuat sebuah termometer yang disebut dengan termometer X. Pada termometer ini air membeku pada 0°X dan air mendidih pada 150°X. Bagaimanakah hubungan termometer ini dengan termometer dalam skala Celsius?
Jawab
Pada termometer X, rentang temperatur yang dimilikinya, yakni dari 0°X – 150°X sehingga skala pada termometer ini dibagi dalam 150 skala. Perbandingan antara termometer X dan termometer Celsius, yakni
Jadi, Hubungan ANTARA Termometer Penyanyi DENGAN Termometer Celsius Adalah t ° C = 2 / 3 t ° X
){kind=link}
0 Comments