Kumpulan Pola Soal Konversi Satuan Suhu (Celcius, Reamur, Fahrenheit Dan Kelvin) Beserta Pembahasannya

Konsep Suhu

Jika kita mengulas ihwal suhu suatu benda, tentu terkait dekat dengan gerah atau dinginnya benda tersebut. melaluiataubersamaini alat perasa, kita sanggup membedakan benda yang gerah, hangat atau dingin. Benda yang gerah kita katakan suhunya lebih tinggi dari benda yang hangat atau benda yang dingin. Benda yang hangat suhunya lebih tinggi dari benda yang dingin.

melaluiataubersamaini alat perasa kita spesialuntuk sanggup membedakan suhu suatu benda secara kualitatif. Akan tetapi di dalam fisika kita akan menyatakan gerah, hangat, hambar dan sebagainya secara eksak yaitu secara kuantitatif (dengan angka-angka).

Secara sederhana suhu didefinisikan sebagai derajad gerah dinginnya suatu benda. Ada beberapa sifat benda yang berubah apabila benda itu digerahkan, antara lain ialah warnanya, volumnya, tekanannya dan daya hantar listriknya. Sifat-sifat benda yang berubah alasannya ialah digerahkan disebut sifat termometrik. Suhu termasuk bemasukan pokok dalam fisika yang dalam SI bersatuan Kelvin.

Alat Ukur Suhu

Untuk menyatakan suhu suatu benda secara kuantitatif diharapkan alat ukur yang disebut termometer. Ada beberapa jenis termometer dengan memakai konsep perubahan-perubahan sifat alasannya ialah pemanasan. Pada termometer raksa dan termometer alkohol memakai sifat perubahan volum alasannya ialah pemanasan.

Ada beberapa termometer yang memakai sifat perubahan volum alasannya ialah pemanasan, antara lain: Celcius, Reamur, Fahrenheit dan Kelvin. Masing-masing termometer tersebut memiliki ketentuan-ketentuan tertentu dalam tetapkan nilai titik didih air dan titik beku air pada tekanan 1 atm, menyerupai terlihat pada gambar di bawah ini.

Dari gambar di atas, sanggup ditulis dalam bentuk tabel sebagai diberikut,

No.	Termometer	Titik tetap bawah	Titik tetap atas	Jumlah skala
1	Celcius	0oC	100oC	100
2	Reamur	0oR	80oC	80
3	Fahrenheit	32oF	212oF	180
4	Kelvin	273 K	373 K	100

Perbandingan jumlah skalanya ialah sebagai diberikut:

tC : tR : (tF – 32) = 100 : 80 : 180

atau

tC : tR : (tF – 32) = 5 : 4 : 9

Perubahan suhu dari celcius ke kelvin dan dari kelvin ke celcius, alasannya ialah jumlah skalanya sama, maka ditulis sebagai diberikut.

toC = (t + 273)K

atau

tK = (t – 273)oC

Keterangan:

tC = skala yang ditunjukkan termometer celcius (oC)

tR = skala yang ditunjukkan termometer reamur (oR)

tF = skala yang ditunjukkan termometer fahrenheit (oF)

tK = skala yang ditunjukkan termometer kelvin (K)

Secara umum, korelasi skala termometer yang satu dengan yang lain ialah menyerupai yang diperlihatkan pada gambar diberikut ini.

Termometer X dengan titik tetap bawah (tb)X dan titik tetap atas (ta)X. Termometer Y dengan titik tetap bawah (tb)Y dan titik tetap atas (ta)Y. Titik tetap bawah dan titik tetap atas kedua termometer di atas ialah suhu ketika es melebur dan suhu ketika air mendidih pada tekanan 1 atmosfer.

melaluiataubersamaini membandingkan perubahan suhu dan interval kedua titik tetap masing-masing termometer, diperoleh korelasi sebagai diberikut.

(ta)X – tX	=	(ta)Y – tY
(ta)X – (tb)X		(ta)Y – (tb)Y

Keterangan:

(ta)X = titik tetap atas termometer X

(tb)X = titik tetap bawah termometer X

tX = suhu pada termometer X

(ta)Y = titik tetap atas termometer Y

(tb)Y = titik tetap bawah termometer Y

tY = suhu pada termometer Y

misal Soal Konversi Satuan Suhu

Berikut ini ialah beberapa pola soal ihwal konversi atau pengubahan satuan suhu yang mencakup Celcius, Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin lengkap dengan pembahasannya. Silahkan kalian pelajari baik-baik.

1. Sebuah zat cair diukur suhunya memakai termometer celcius diperoleh angka 40oC. Berapakah kalau zat cair tersebut diukur suhunya menggunakan:

a. Termometer reamur

b. Termometer fahrenheit

c. Termometer kelvin

Penyelesaian:

Diketahui:

tc = 40oC

Ditanyakan: tR, tF, dan T

Jawab:

a. Mengubah skala celcius ke reamur

perbandingan skala termometer reamur dan celcius ialah sebagai diberikut.

tR	=	4
tC		5

Maka:

tR = 4/5 × tC

tR = 4/5 × 40

tR = 32

Jadi, ketika diukur dengan termometer reamur, suhunya ialah 32oR.

b. Mengubah skala celcius ke fahrenheit

perbandingan skala termometer fahrenheit dan celcius ialah sebagai diberikut.

tF – 32	=	9
tC		5

Maka:

tF – 32 = 9/5 × tC

tF – 32 = 9/5 × 40

tF – 32 = 72

tF = 72 + 32

tF = 104

Jadi, ketika diukur dengan termometer fahrenheit, suhunya ialah 104oF.

c. Mengubah skala celcius ke kelvin

untuk mengkonversi satuan suhu dari celcius ke kelvin kita pribadi saja memakai rumus diberikut.

T = tC + 273

T = 40 + 273

T = 313

Jadi, ketika diukur dengan termometer kelvin, suhunya ialah 313 K.

2. Suhu sebuah filamen lampu listrik yang sedang menyala ialah 2.925 K. Berapakah suhu filamen lampu tersebut dalam skala Celcius?

Jawab:

melaluiataubersamaini memakai kesetaraan Celcius ke Kelvin diperoleh:

toC = tK – 273 = 2.925 – 273 = 2.652

Jadi, suhu filamen lampu listrik yang sedang menyala tersebut ialah 2.652oC.

3. Sebuah termometer X setelah ditera dengan termometer Celcius di sanggup 40oC = 80oX dan 20oC = 50oX. Jika suhu sebuah benda 80oC, maka berapa oX suhu benda tersebut?

Penyelesaian:

Diketahui:

40oC = 80oX

20oC = 50oX

Ditanya: 80oC = ... oX

Jawab:

Untuk mempergampang dalam memahami soal di atas, perhatikan gambar ilustrasi diberikut ini.

Berdasarkan gambar di atas, maka keseteraan skala pada termometer Celcius dan termometer X ialah sebagai diberikut.

80 – 40	=	tX – 80
80 – 20		tX – 50

40	=	tX – 80
60		tX – 50

4	=	tX – 80
6		tX – 50

4(tX – 50) = 6(tX – 80)

4tX – 200 = 6tX – 480

6tX – 4tX = 480 – 200

2tX = 280

tX = 280/2

tX = 140

Jadi, 80oC = 140oX

4. Suhu udara di ruangan 95oF. Nyatakan suhu tersebut ke dalam skala Kelvin!

Penyelesaian:

95oF = 5/9 (95 – 32) = 35oC

35oK = (35 + 273) K = 308 K

5. Misalkan Anis membuat sebuah termometer yang disebut dengan termometer X. Pada termometer ini air membeku pada 0°X dan air mendidih pada 150°X. Bagaimanakah korelasi 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

C – 0	=	X – 0
100		150

ToC	=	100	ToX →	=	2	ToX
		150			3

Jadi, korelasi antara termometer ini dengan termometer Celsius ialah t°C = 2/3 t°X .

6. Suatu termometer X mengukur suhu es sedang melebur pada −10oX dan mengukur suhu air mendidih pada 110oX. Termometer Celcius mengukur suhu benda tersebut ialah 40oC. Berapa suhu benda tersebut kalau diukur dengan termometer X?

Penyelesaian:

Diketahui:

(tb)X = −100X

(ta)X = 1100X

tC = 400C

Titik tetap atas termometer Celcius ialah 100oC dan titik tetap bawahnya ialah 0oC sehingga:

(ta)C = 1000C

(tb)C = 00C

Ditanyakan: tX

Jawab:

(ta)X – tX	=	(ta)C – tC
(ta)X – (tb)X		(ta)C – (tb)C

110 – tX	=	100 – 40
110 – (−10)		100 – 0

110 – tX	=	60
120		100

110 – tX	=	6
120		10

10(110 – tX) = (120)(6)

1100 – 10tX = 720

10tX = 1100 – 720

10tX = 380

tX = 380/10

tX = 38

Jadi, suhu benda tersebut apabila diukur dengan termometer X ialah 38oX.

7. Pada waktu animo hambar terdapat laporan cuaca dari Inggris di mana suhu udara mencapai 14oF. Berapakah suhunya kalau diukur menggunakan:

a. Termometer reamur

b. Termometer celcius

c. Termometer kelvin

Penyelesaian:

Diketahui:

tF = 14oF

Ditanyakan: tR, tC, dan T

Jawab:

a. Mengubah skala fahrenheit ke reamur

perbandingan skala termometer reamur dan fahrenheit ialah sebagai diberikut.

tR	=	4
tF – 32		9

Maka:

tR = 4/9 × (tF – 32)

tR = 4/9 × (14 – 32)

tR = 4/9 × (–18)

tR = –8

Jadi, ketika diukur dengan termometer reamur, suhunya adalah –8oR.

b. Mengubah skala fahrenheit ke celcius

perbandingan skala termometer celcius dan fahrenheit ialah sebagai diberikut.

tC	=	5
tF – 32		9

Maka:

tC = 5/9 × (tF – 32)

tC = 5/9 × (14 – 32)

tC = 5/9 × (–18)

tC = –10

Jadi, ketika diukur dengan termometer celcius, suhunya adalah –10oC.

c. Mengubah skala fahrenheit ke kelvin

perbandingan skala termometer kelvin dan fahrenheit ialah sebagai diberikut.

T – 273	=	5
tF – 32		9

Maka:

T – 273 = 5/9 × (tF – 32)

T – 273 = 5/9 × (14 – 32)

T – 273 = 5/9 × (–18)

T – 273 = –10

T = –10 + 273

T = 263

Jadi, ketika diukur dengan termometer kelvin, suhunya ialah 263 K.

8. Termometer X dirancang sanggup mengukur air membeku pada skala - 40 dan air mendidih pada skala 160. Jika suatu benda diukur dengan termometer Reamur menunjukkan nilai 20oR maka tentukan nilai yang ditunjuk ketika diukur dengan termometer X!

Penyelesaian:

Diketahui:

(tb)X = −40oX

(ta)X = 160 oX

tR = 20

Titik tetap atas termometer Reamur ialah 80oR dan titik tetap bawahnya ialah 0oR sehingga:

(ta)R = 0oR

(tb)R = 80oR

Ditanyakan: tX?

Jawab:

(ta)X – tX	=	(ta)R – tR
(ta)X – (tb)X		(ta)R – (tb)R

160 – tX	=	80 – 20
160 – (−40)		80 – 0

160 – tX	=	60
200		80

160 – tX	=	6
200		8

8(160 – tX) = (200)(6)

1280 – 8tX = 1200

8tX = 1280 – 1200

8tX = 80

tX = 80/8

tX = 10

Jadi, suhu benda tersebut apabila diukur dengan termometer X ialah 10oX.

9. Sepotong logam digerahkan dan diukur dengan termometer optik menunjukkan skala 36oR. Berapakah suhunya kalau diukur menggunakan:

a. Termometer celcius

b. Termometer fahrenheit

c. Termometer kelvin

Penyelesaian:

Diketahui:

tR = 36oR

Ditanyakan: tC, tF, dan T

Jawab:

a. Mengubah skala reamur ke celcius

perbandingan skala termometer celcius dan reamur ialah sebagai diberikut.

tC	=	5
tR		4

Maka:

tC = 5/4 × tR

tC = 5/4 × 36

tC = 45

Jadi, ketika diukur dengan termometer celcius, suhunya ialah 45oC.

b. Mengubah skala reamur ke fahrenheit

perbandingan skala termometer fahrenheit dan reamur ialah sebagai diberikut.

tF – 32	=	9
tR		4

Maka:

tF – 32 = 9/4 × tR

tF – 32 = 9/4 × 36

tF – 32 = 81

tF = 81 + 32

tF = 113

Jadi, ketika diukur dengan termometer fahrenheit, suhunya ialah 113oF.

c. Mengubah skala reamur ke kelvin

perbandingan skala termometer kelvin dan reamur ialah sebagai diberikut.

T – 273	=	5
tR		4

Maka:

T – 273 = 5/4 × tR

T – 273 = 5/4 × 36

T – 273 = 45

T = 45 + 273

T = 318

Jadi, ketika diukur dengan termometer kelvin, suhunya ialah 318 K.

10. Suhu es yang sedang melebur dan suhu air mendidih apabila diukur dengan termometer A masing-masing besarnya 10oA dan 130oA. Suhu suatu benda diukur dengan termometer skala Fahrenheit sebesar 62oF. Berapa suhu benda tersebut kalau diukur dengan termometer A?

Penyelesaian:

Diketahui:

(tb)A = 10oA

(ta)A = 130oA

tF = 62oF

Titik tetap atas termometer Fahrenheit ialah 212oF dan titik tetap bawahnya ialah 320F sehingga:

(ta)F = 212oF

(tb)F = 32oF

Ditanyakan: tA?

Jawab:

(ta)A – tA	=	(ta)F – tF
(ta)A – (tb)A		(ta)F – (tb)F

130 – tA	=	212 – 62
130 – (10)		212 – 32

130 – tA	=	150
120		180

130 – tA	=	5
120		6

6(130 – tA) = (120)(5)

780 – 6tA = 600

6tA = 780 – 600

6tA = 180

tA = 180/6

tA = 30

Jadi, suhu benda tersebut apabila diukur dengan termometer A ialah 30oA.

Sumber https://www.fisikabc.com/

Share :