Hal yang Perlu Kamu Tahu tentang Cara Konversi Suhu dan Termometer | Fisika Kelas 11

Artikel Fisika kelas XI ini membahas tentang pengertian suhu, jenis-jenis termometer, dan cara konversi suhu dari berbagai skala baik celsius, fahrenheit, reamur, dan kelvin

—

Beberapa hari belakangan, cuaca memang sedang tidak karuan. Seringkali di siang hari suhunya bisa sangat panas. Eh, begitu malam, suhu udaranya bisa menjadi sangat dingin. Ya, kita sering mendengar kata “suhu”, apalagi di waktu seperti ini. Tapi, apa itu pengertian suhu dalam ilmu fisika?

Di dalam ilmu fisika, suhu adalah ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda (zat). Kamu pasti sering, kan, mendengar kata suhu. Saat demam, misalnya. Kita biasa menilai suhu tubuh seseorang. Bagi orang yang kepanasan, seringkali menurunkan suhu ruangan dengan remote AC. Bagi yang hobi memasak akan memanfaatkan suhu untuk memanggang roti. Bahkan, bagi pencinta kopi, suhu sangat berpengaruh terhadap rasa yang dihasilkan kopi tersebut.

Lalu, bagaimana kita bisa mengukur suhu? Selain dengan mencoba megang kening teman yang demam dan bilang, ‘Hmmm… hangatnya mirip ketek saya.’ kita butuh alat ukur yang tepat dan presisi. Maka, dibuatlah termometer.

Dengan menggunakan termometer, suhu yang diukur akan terbaca dengan jelas. Setiap orang pun akan punya “patokan” yang sama. Tidak ada lagi di antara kita yang bilang ‘Ruangannya panas banget kayak neraka!’ atau ‘Ini kuah bakso apa pemandian air panas?!’ dan akan menggantinya dengan ‘Gila! Siang ini suhunya mencapai 30^oC!’ atau ‘Ngeliat dia jalan sama cowok lain, kayaknya hati aku jadi 34^oC deh.’

Tentu, karena punya fungsi dan kategori yang berbeda-beda, kita membuat banyak jenis termometer.

Berdasarkan sifat termometrik benda:

1. Termometer zat cair: Salah satu termometer yang paling umum. Prinsip penggunaannya dengan memanfaatkan cairan di dalamnya. Nantinya, cairan di termometer akan naik dan berhenti di suhu yang dimaksud.

2. Termometer bimetal: Termometer bimetal biasanya digunakan pada makanan. Misalnya, ayam panggang. Nantinya, si termometer ini akan ditusukkan ke daging ayamnya. Prinsip penggunaannya adalah dengan memanfaatkan perbedaan pemuaian dua jenis logam.

Termometer bimetal (sumber: theblackfriday.com)

3. Termometer gas: Termometer ini biasanya digunakan untuk mengukur benda atau ruangan. Dapat mencakup suhu antara -250^oC sampai 1500^oC. Prinsip penggunanya adalah dengan memanfaatkan pemuaian gas.

Berdasarkan hasil tampilan:

1. Termometer analog: Tampilannya masih melihat angka atau jarum penunjuk secara manual.

2. Termometer digital: Tampilannya terlihat secara langsung dengan digital.

Berdasarkan manfaatnya:

1. Termometer badan: Berfungsi untuk mengukur suhu tubuh.

2. Termometer dinding: Berfungsi untuk mengukur suhu ruangan

3. Termometer maksimum-minimum (Six-Bellani): berfungsi untuk mengetahui suhu maksimum dan minimum di suatu tempat dalam jangka waktu tertentu.

Baca juga: Tekanan Hidrostatis, Hukum Pascal, dan Penerapannya dalam Kehidupan Sehari-hari

Nah, sekarang sudah tahu, kan, kalau jenis termometer itu ada banyak. Satu hal yang menarik dari suhu adalah pada penggunaan skala/satuannya. Ada 4 skala yang digunakan untuk mengukur suhu:

1. Celsius (^OC)

2. Fahrenheit (^OF)

3. Kelvin (K)

4. Reamur (^oR)

Dari keempat skala penghitungan suhu itu, mana yang paling kamu sering dengar? Pasti Celsius deh. Ya, ketika kita mengukur suhu badan, menaik-turunkan suhu ruangan, pasti skala yang terlihat adalah Celsius. Hal ini dikarenakan skala Celsius lebih mudah dibaca. Apalagi karena diawali dengan angka 0, berbeda dengan Kelvin yang titik bawahnya 273.

Tetapi, di dalam fisika, penghitungan suhu seringkali menggunakan satuan Kelvin. Kenapa tuh? Hal ini dikarenakan ketiga satuan lain (Celius, Fahrenheit, dan Reamur) menggunakan titik beku (lebur) dan didih air sebagai batas bawah dan atasnya. Di sisi lain, skala Kelvin dibuat berdasarkan gerakan molekuler air, bukan dari titik beku dan didihnya saja.

Apa itu gerakan molekuler? Maksudnya begini. Pada suhu 0 K (setara dengan -273^o C) adalah titik di mana seluruh molekul air berhenti bergerak/diam. Jadi, bukan hanya dilihat dari titik bekunya saja. Sehingga, apabila dilakukan untuk penghitungan yang lebih umum (seperti misalnya, tekanan gas ideal spiderman di suhu yang sangat rendah), akan menghasilkan angka negatif. Makanya, Kelvin digunakan sebagai Satuan Internasional (SI) untuk suhu.

Oke, oke, lalu bagaimana cara kita mengonversi suhu dari satu skala ke skala yang lain? Misalnya, 80^oC sama dengan berapa Reamur?

Untuk itu, kita perlu mengetahui perbandingan skala masing-masingnya. Pertama, kita cari selisih antara titik bawah dan atas setiap skala:

C : F : R : K

(100-0) : (212-32) : (80-0) : (373-273)

100 : 180 : 80 : 100

Setelah kita sederhanakan, maka akan menjadi:

5 : 9 : 4 : 5

A post shared by Ruangguru (@ruangguru) on Aug 12, 2018 at 9:00pm PDT

Nah, perbandingan ini lah yang akan kita gunakan untuk mengonversi suhu-suhu tadi. Misalnya, kita akan mengubah suhu 80^o C menjadi skala Fahrenheit, Reamur, dan Kelvin.

Celsius → F

= (9/5) x 80

= 144

Karena Fahrenheit dimulai dari 32, maka hasilnya: 144 + 32 = 178^o F

Celsius → R

= (4/5) x 80

= 64^o R

Karena Reamur dan Celsius sama-sama dimulai dari 0^o, maka hasilnya: 64 + 0 = 64^o R

Celsius → K

= (5/5) x 80

= 80

Karena K berawal dari 273, maka hasilnya: 273 + 80 = 353 K

Gimana, sudah paham, kan? Sekarang coba kita balik. Kita akan mencoba mengubah 300 K ke dalam skala lainnya.

Kelvin → C

= (5/5) x (300-273)

= 27^o C

[Dikurang 273 terlebih dahulu agar titik bawahnya sama dengan Celsius, yaitu 0]

Kelvin → F

= (9/5) x (300-273)

= (9/5) x 27

= 48,6

Karena titik bawah Fahrenheit 32, maka hasilnya: 48,6 + 32 = 80,6^o F

Kelvin → R

= (4/5) x (300-273)

= (4/5) x (27)

= 21,6^o R

[Dikurang 273 terlebih dahulu agar titik bawahnya sama dengan Reamur, yaitu 0]

Ingat, selain harus memperhatikan skala perbandingannya, jangan lupa perhatikan juga titik bawah dan atas masing-masing skalanya ya. Sekarang, coba kerjakan contoh soal berikut:

Gimana, Squad. Sekarang sudah lebih paham, kan, mengenai suhu dan termometer ini. Mulai dari jenis-jenis termometer dan cara konversi suhu dari satu skala ke skala lainnya. Kalau kamu ingin mempelajari ini sambil berdiskusi dengan tutor terbaik, coba aja cari tutor paling dekat dari rumahmu dengan ruangles!