Artikel ini menjelaskan apa itu suhu absolut dan skala suhu absolut. Jadi, Anda akan menemukan definisi kedua istilah tersebut, apa itu skala suhu absolut dan relatif serta cara mengonversikannya.
Berapakah suhu absolut?
Suhu mutlak adalah nilai suhu yang diukur relatif terhadap nol mutlak (0 K atau -273,15 ºC). Dengan kata lain, suhu mutlak menunjukkan suhu suatu benda atau sistem dengan mengambil nol mutlak sebagai nilai nol pada skala termometri.
Oleh karena itu, skala suhu absolut adalah skala termometri yang menunjukkan nilai yang diukur oleh suatu suhu absolut. Dengan kata lain, angka nol pada skala suhu mutlak sama dengan angka nol mutlak pada suhu.
Umumnya, dalam termodinamika, suhu absolut digunakan dalam rumus. Suhu relatif hanya digunakan jika rumus memerlukan perbedaan suhu.
Berapa skala suhu absolut?
Skala suhu absolut utama adalah:
- Skala Kelvin : skala termometri absolut yang satuannya sama dengan satu derajat Celsius. Skala suhu ini adalah yang paling banyak digunakan dalam sains.
- Skala Rankine : skala suhu absolut yang satuannya setara dengan satu derajat Fahrenheit, yang merupakan satuan suhu dalam sistem Inggris.
Ciri-ciri skala suhu absolut adalah semua nilainya positif, karena angka nol pada skala tersebut setara dengan suhu nol mutlak.
Kedua skala suhu absolut dijelaskan secara rinci di bawah ini.
Skala Kelvin
Kelvin , yang secara historis disebut derajat Kelvin , adalah satuan suhu dalam Satuan Sistem Internasional (SI).
Jadi, skala Kelvin adalah skala suhu yang nol mutlak melambangkan ketiadaan energi, yang nilainya 0 Kelvin (-273,15 ºC).
Simbol yang digunakan untuk menyatakan suatu suhu dalam kelvin adalah huruf kapital K, misalnya 300 K.
Dalam fisika, kelvin tidak dianggap sebagai derajat dan oleh karena itu nama yang benar untuk satuan suhu ini adalah kelvin, bukan derajat Kelvin . Selain itu, berbeda dengan derajat Celcius (ºC) dan derajat Fahrenheit (ºF), derajat tersebut tidak boleh ditulis dengan simbol derajat, tetapi cukup dengan huruf K.
Perlu dicatat bahwa meskipun kelvin adalah satuan suhu Sistem Internasional, satuan ini bukanlah satuan yang paling umum digunakan untuk menyatakan suhu. Benar, baik dalam ilmu fisika maupun teknik, perhitungan dilakukan dalam satuan kelvin, namun dalam kehidupan sehari-hari suhu biasanya diukur dalam derajat Celcius atau derajat Fahrenheit.
Terakhir, rumus untuk mengubah satuan suhu kelvin ke satuan suhu lainnya adalah sebagai berikut:
| Konversi satuan suhu | Rumus |
|---|---|
| Dari Celcius ke Kelvin | K = ºC + 273,15 |
| Dari Kelvin ke Celsius | ºC = K – 273,15 |
| Dari Kelvin hingga Fahrenheit | ºF = 1,8 · (K – 273,15) + 32 |
| Dari Fahrenheit ke Kelvin | K = (ºF – 32)/1,8 + 273,15 |
| Dari Kelvin hingga Rankine | ºR = 1,8K |
| Dari Rankine hingga Kelvin | K = ºR/1,8 |
Skala Rankine
Skala Rankine adalah skala termometrik berdasarkan derajat Fahrenheit, yang merupakan satuan suhu Anglo-Saxon. Jadi skala Rankine menggunakan skala Fahrenheit tetapi dimulai dari nol mutlak, jadi nol derajat Rankine setara dengan suhu nol mutlak.
Simbol derajat Rankine adalah ºR, meskipun kadang-kadang ºRa juga digunakan.
Berikut beberapa contoh karakteristik suhu yang dinyatakan pada skala Rankine:
- 0 ºR: suhu nol mutlak, setara dengan 0 K.
- 491,67 ºR : titik leleh air, sama dengan 0 ºC.
- 558,27 ºR : suhu tubuh normal manusia, yaitu normalnya 37 ºC.
- 671,64 ºR : titik didih air, yaitu sebesar 100 ºC
Rumus peralihan dari skala Rankine ke skala termometri lain (dan sebaliknya) adalah sebagai berikut:
| Konversi satuan suhu | Rumus |
|---|---|
| Dari Rankine hingga Fahrenheit | ºF = ºR – 459,67 |
| Dari Fahrenheit hingga Rankine | ºR = ºF + 459,67 |
| Dari Rankine hingga Kelvin | K = ºR/1,8 |
| Dari Kelvin hingga Rankine | ºR = 1,8K |
| Dari Rankine ke Celsius | ºC = (ºR – 491,67)/1,8 |
| Dari Celsius hingga Rankine | ºR = 1,8·(ºC + 273,15) |
Skala suhu absolut dan suhu relatif
Kita baru saja melihat arti skala suhu absolut, namun skala termometri juga bisa bersifat relatif. Pada bagian ini kita akan melihat perbedaan kedua jenis skala suhu ini.
Perbedaan antara skala suhu absolut dan skala suhu relatif adalah nilai yang dijadikan acuan. Skala suhu mutlak dimulai dari suhu nol mutlak, sedangkan skala suhu relatif mempunyai suhu sembarang sebagai titik nol pada skala.
Jadi, skala suhu relatif yang paling banyak digunakan adalah:
- Skala Celcius : ini adalah skala termometri yang paling banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Hal ini didasarkan pada suhu leleh dan titik didih air, yaitu masing-masing 0ºC dan 100ºC.
- Skala Fahernheit : skala termometrik yang digunakan di sebagian besar negara asal Anglo-Saxon. Nol pada skala Fahrenheit sama dengan -17,78 ºC, demikian pula, 1,8 derajat Fahrenheit setara dengan 1 derajat Celsius.
Rumus untuk mengkonversi skala suhu yang berbeda adalah sebagai berikut:
| Konversi skala suhu | Rumus |
|---|---|
| Dari Celcius ke Kelvin | K = ºC + 273,15 |
| Dari Kelvin ke Celcius | ºC = K – 273,15 |
| Dari Celsius hingga Fahrenheit | ºF = ºC · 1,8 + 32 |
| Dari Fahrenheit ke Celsius | ºC = (ºF – 32)/1.8 |
| Dari Kelvin hingga Fahrenheit | ºF = 1,8 · (K – 273,15) + 32 |
| Dari Fahrenheit ke Kelvin | K = (ºF – 32)/1,8 + 273,15 |
| Dari Celsius hingga Rankine | ºR = 1,8·(ºC + 273,15) |
| Dari Rankine ke Celsius | ºC = (ºR – 491,67)/1,8 |
| Dari Fahrenheit hingga Rankine | ºR = ºF + 459,67 |
| Dari Rankine hingga Fahrenheit | ºF = ºR – 459,67 |
| Dari Kelvin hingga Rankine | ºR = 1,8K |
| Rankine ke Kelvin | K = ºR/1,8 |
| Celcius ke Rankine | ºR = 1,8·(ºC + 273,15) |
| Rankine ke Celsius | ºC = (ºR – 491,67)/1,8 |