Rumus Perbandingan Skala Termometer Celcius, Reamur, Fahrenheit, Kelvin, Pola Soal Dan Pembahasan

Saat melaksanakan pengukuran suhu dengan suatu termometer, kita memerlukan suatu acuan. Acuan ini ada didasarkan pada skala termometer. Skala ini mempunyai dua acuan, yakni titik didih dan titik beku air. Titik didih air dijadikan sebagai titik contoh atas, sedangkan titik beku air dijadikan titik contoh bawah, di antara keduanya dibagi dalam beberapa skala kecil.

Adapun tahapan-tahapan dalam memutuskan suhu termometer berdasarkan Andreas Celcius antara lain sebagai diberikut.

■ Titik tetap bawah skala Celcius (0o) memakai suhu air yang sedang membeku (es).

■ Titik tetap atas (100o) memakai suhu air yang sedang mendidih pada tekanan udara normal yaitu 1 atm (76 cmHg).

■ Bagi jarak antara kedua titik tetap atas dan titik tetap bawah menjadi bab yang sama (100 bagian). Hal ini mengatakan bahwa jarak antara dua garis berurutan sama dengan 1oC.

Ketika mengukur temperatur dengan memakai termometer, terdapat beberapa skala yang digunakan, di antaranya yaitu skala Celcius, skala Reamur, skala Fahrenheit, dan skala Kelvin. Keempat skala tersebut mempunyai perbedaan dalam pengukuran suhunya. Perbandingan keempat jenis skala termometer tersebut, diperlihatkan pada gambar di bawah ini.

1. Termometer Celsius

Dibuat oleh Anders Celcius (1701 – 1744). Ia membuat termometer dengan titik beku air pada skala 0 dan titik didih air pada skala 100. Termometer buatannya dikenal sebagai termometer Celcius dengan satuan suhu dalam derajat Celcius (oC). Jadi, termometer celcius mempunyai titik bawah 0oC dan titik atasnya 100oC.

2. Termometer Reamur

Dibuat oleh Antoine Ferchault de Reamur (1683 – 1757). Termometer rancangannya disebut sebagai termometer Reamur dengan titik contoh bawah 0oR dan titik contoh atas 80oR.

3. Termometer Fahrenheit

Dibuat oleh Gabriel Daniel Fahrenheit (1686 – 1736). Ia memutuskan titik beku air pada skala 32o sebagai titik contoh bawah dan titik didih air pada skala 212oC sebagai titik contoh atas. Termometer hasil rancangannya disebut termometer Fahrenheit dengan satuan suhu derajat Fahrenheit (oF).

4. Termometer Kelvin

Dibuat oleh Lord Kelvin (1824 – 1904). Ia merancang termometer yang dikenal sebagai termometer Kelvin. Termometer ini mempunyai titik contoh bawah 273 dan titik contoh atas 373. Skala satuan suhu termometer ini ditetapkan dalam Kelvin (K) tanpa derajat.

Berdasarkan penetapan skala beberapa termometer di atas, maka sanggup dibentuk perbandingan skala termometer Celcius, Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin yaitu sebagai diberikut.

Tabel Perbandingan Skala Termometer

Jenis Termometer	Titik Tetap Bawah	Titik Tetap Atas	Selisih (Jumlah Skala)
Celcius	0oC	100oC	100
Reamur	0oR	80oR	80
Fahrenheit	32oF	212oF	180
Kelvin	273 K	373 K	100

Dari nilai titik tetap atas dan titik tetap bawah keempat jenis termometer pada tabel di atas, diperoleh rumus-rumus diberikut ini.

1. Rumus Perbandingan Skala Celcius dan Reamur

Pada tabel di atas, sudah diketahui bahwa titik tetap bawah skala Celcius dan skala Reamur yaitu 0oC dan 0oR. Adapun titik tetap atas skala Celcius dan skala Reamur yaitu 100oC dan 80oR. Jadi, 100 skala Celcius = 80 skala Reamur. Sehingga sanggup ditetapkan persamaan diberikut.

toC – 0	=	100
toR – 0		80

toC	=	5
toR		4

melaluiataubersamaini demikian diperoleh rumus kekerabatan antara skala Celcius dan skala Reamur sebagai diberikut.

toC	=	5	×	toR	………. Pers. (1)
		4

toR	=	4	×	toC	………. Pers. (2)
		5

misal Soal:

1. Suhu tubuh Anis yaitu 30oR. Berapakah suhunya dalam skala Celcius?

Jawab:

melaluiataubersamaini memakai persamaan (1) diperoleh:

toC	=	5	×	toR
		4

toC	=	5	×	30
		4

toC

=

37,5

Jadi, suhu tubuh Anis yaitu 37,5oC.

2. Suhu di suatu padang pasir yaitu 40oC. Berapakah suhunya dalam skala Reamur?

Jawab:

melaluiataubersamaini memakai persamaan (2) diperoleh:

toR	=	4	×	toC
		5

toR	=	4	×	40
		5

toR

=

32

Jadi, suhu padang pasir tersebut yaitu 32oR.

2. Rumus Perbandingan Skala Celcius dan Fahrenheit

Dari tabel diketahui bahwa 0oC = 32oF dan 100oC = 212oF, serta 100 skala Celcius = 180 skala Fahrenheit, sehingga sanggup ditetapkan persamaan sebagai diberikut.

toC – 0	=	100
toF – 32		180

toC	=	5
toF – 32		9

melaluiataubersamaini demikian diperoleh rumus kekerabatan antara skala Celcius dan skala Fahrenheit sebagai diberikut.

toC	=	5	×	(toF – 32)	………. Pers. (3)
		9

toF	=		9	×	toC	+	32	…. Pers. (4)
			5

misal Soal:

1. Suhu suatu ruangan yaitu 86oF. Berapakah suhu ruangan tersebut dalam skala Celcius?

Jawab:

melaluiataubersamaini memakai persamaan (3) diperoleh:

toC	=	5	×	(toF – 32)
		9

toC	=	5	×	(86 – 32)
		9

toC	=	5	×	54
		9

toC

=

30

Jadi, suhu ruangan tersebut yaitu 30oC.

2. Suhu seorang anak yaitu 35oC. Berapakah suhu anak tersebut dalam skala Fahrenheit?

Jawab:

melaluiataubersamaini memakai persamaan (4) diperoleh:

toF	=		9	×	toC	+	32
			5

toF	=		9	×	35	+	32
			5

toF

=

63 + 32

toF

=

95

Jadi, suhu anak tersebut yaitu 95oF.

3. Rumus Perbandingan Skala Celcius dan Kelvin

Kelvin yaitu satuan suhu dalam Sistem Internasional (SI). Dari tabel di atas, kita ketahui bahwa 0oC = 273 K dan 100oC = 373 K. Skala Celcius dan skala Kelvin sama-sama mempunyai 100 skala sehingga diperoleh rumus kekerabatan skala sebagai diberikut.

t K = toC + 273 ………. Pers. (5)

toC = t K − 273 ………. Pers. (6)

misal Soal:

1. Suhu suatu ruangan yaitu 27oC. Berapakah suhunya adalam skala Kelvin?

Jawab:

melaluiataubersamaini memakai persamaan (5) diperoleh:

t K = toC + 273 = 27 + 273 = 300

Jadi, suhu ruangan tersebut yaitu 300 K.

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

Jawab:

melaluiataubersamaini memakai persamaan (6) diperoleh:

toC = t K – 273 = 2.925 – 273 = 2.652

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

misal Soal Tambahan

1. Setarakan suhu diberikut sesuai satuan yang dikehendaki.

a) 40oR = … oC

b) 20oC = … oR

c) 50oF = … oR

d) 59oF = … oC

Penyelesaian:

a) Untuk mengubah oR ke dalam oC, kita memakai faktor konversi diberikut.

ToR	=	5	×	ToC
		4

40oR	=	5	×	40oC
		4

40oR

=

50oC

b) Untuk mengubah oC ke dalam oR, kita memakai faktor konversi diberikut.

ToC	=	4	×	ToR
		5

20oC	=	4	×	20oR
		5

20oC

=

17oR

c) Untuk mengubah oF ke dalam oR, kita memakai faktor konversi diberikut.

ToF	=	4	×	(T – 32)oR
		9

50oF	=	4	×	(50 – 32)oR
		9

50oF

=

8oR

d) Untuk mengubah oF ke dalam oC, kita memakai faktor konversi diberikut.

ToF	=	5	×	(T – 32)oC
		9

59oF	=	5	×	(59 – 32)oC
		9

59oF

=

15oC

2. 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

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 kekerabatan 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, kekerabatan antara termometer ini dengan termometer Celsius yaitu t°C = 2/3 t°X

Sumber https://www.fisikabc.com/

Share :