Pengertian suhu: Alat ukur, skala

13/02/2020   |   by admin

Pengertian

Suhu dapat didefinisikan sebagai tingkat intensitas panas atau dinginnya. Rasa “Panas” dan “dingin,” bagaimanapun, adalah istilah komparatif.

Misalnya, Nyala api panas bila dibandingkan dengan es tapi dingin bila dibandingkan dengan matahari. Definisi suhu sepeti ini, tidak jelas dan tidak ilmiah, meskipun tidak menyampaikan kesan yang benar bahwa suhu adalah ukuran intensitas relatif daripada kuantitas.

Alat ukur suhu

Suhu diukur dengan menggunakan instrumen yang disebut termometer. Beberapa skala suhu telah dirancang untuk berhubungan dengan rasa panas dan dinginnya benda yang suhu tetap, seperti ti-tik beku dan ti-tik didih air. Pada skala suhu yang paling umum, satuan suhu disebut derajat. Skala Kelvin adalah pengecualian, satuannya suhu adalah kelvin. Fahrenheit, Celcius (atau berskala seratus derajat), dan skala Reaumur digunakan dalam kisaran suhu yang penting untuk kenyamanan manusia, percobaan laboratorium, dan proses industri.

Skala Rankine dan skala Kelvin didasarkan pada konsep nol mutlak, semua pembacaan suhu pada skala ini adalah angka positif. Skala Kelvin banyak digunakan dalam karya ilmiah. Skala Rankine banyak digunakan terutama oleh para insinyur Inggris dan Amerika.

Skala

Suhu adalah panas dari benda, diukur dengan intensitas atau tingkat pada skala yang ditetapkan. Ada beberapa skala yang digunakan untuk mengukur suhu, dan yang paling umum digunakan saat ini adalah Celsius, Fahrenheit, dan Kelvin. Perhatikan bahwa gaya penulisan berbeda pada penggunaan atas k atau huruf kecil untuk Kelvin.

Skala suhu yang lain, baik yang sedikit digunakan atau telah usang, termasuk Delisle, Newton, Rankine, Réaumur, dan Rømer. Kita akan meninjau skala suhu dalam urutan kronologis, walaupun dalam skala Celcius telah mengalami perubahan beberapa ratus tahun setelah penemuan awal, saya akan menyimpannya pada bagian terakhir artikel.

Ilmuwan Inggris Sir Isaac Newton menemukan Skala Newton pada sekitar 1700. Skala suhu Newton memiliki derajat dengan mendefinisikan dua ti-tik tetap dari salju yang mencair dan air mendidih masing-masing sebagai 0 dan 33. Astronom Denmark Ole Christensen Rømer menyarankan skala suhu Rømer pada 1701, dengan menggunakan titik tetap dari ti-tik beku air garam pada 0 dan ti-tik didih air pada 60.

Seorang fisikawan bernama Fahrenheit menemukan skala yang sekarang digunakan untuk pengukuran temperatur non-ilmiah di Amerika Serikat, tapi cukup banyak setiap informasi lainnya dalam perdebatan. Berbagai sumber menyebut dia Daniel atau Daniel Gabriel atau Gabriel, mengatakan bahwa dia adalah seorang Jerman, atau bahwa ia adalah seorang Polandia – tampaknya dia telah lahir di Gdansk.

Skala Fahrenheit digunakan secara umum untuk pengukuran umum dan memasak di negara-negara berbahasa Inggris – meskipun telah diganti hampir di mana-mana tapi Amerika serikat masih tetap menggunakan dengan 32 ° F adalah ti-tik beku dan 212 ° F adalah ti-tik didih air pada versi saat ini.

Pada tahun 1731 ilmuwan Perancis René Antoine de Ferchault Réaumur mengajukan skala suhu yang menamai ti-tik beku ti-tik dengan 0 dan ti-tik didih dengan 80. Skala temperatur Delisle ditemukan oleh astronom Perancis Joseph-Nicolas Delisle pada 1732, dan mengatur ti-tik didih sebagai 0 dan ti-tik beku sebagai 100.

Pada tahun 1848, fisikawan Inggris dan insinyur William Thomson, 1st Baron Kelvin mengusulkan skala temperatur mutlak, dan skala Kelvin adalah nama untuknya. Skala Kelvin merupakan bagian dari apa yang disebut “sistem metrik,” Sistem Satuan Internasional, atau Systeme International d’Unites, disingkat SI. Hal ini dirumuskan sehubungan dengan nol mutlak, yaitu 0 K (-273,15 ° C, -459,67 ° F) – perhatikan bahwa simbol derajat (°) tidak digunakan dalam Kelvin dan bahwa spasi disisipkan di antara jumlah dan simbol K.

Fisikawan Skotlandia William John Macquorn Rankine mengembangkan skala pada tahun 1859, juga didasarkan pada nol mutlak, tapi di sini adalah perbedaan: 0 ketika itu adalah setara dengan nol mutlak, ukuran derajat setara dengan skala Fahrenheit. Suhu ti-tik beku pada skala ini, kemudian, adalah 491,67 ° R.

Astronom Anders Celsius Swedia mengusulkan skala temperatur pada tahun 1742 yang menandai ti-tik didih dan beku / leleh air sebagai istilah kunci. Tiap ti-tik ditetapkan dalam skala 100 derajat, dengan 100 derajat menandakan ti-tik beku, sementara 0 derajat awalnya menandakan ti-tik didih pada tekanan atmosfer standar.

Ahli Botani dari Swedia Carl Linnaeus dan dokter menyarankan membalikkan skala pada 1744. Pada ti-tik ini, skala disebut Celcius, yang berarti “100 derajat.” Skala Celcius adalah skala yang diadopsi oleh Komisi Internasional tentang Berat dan Ukuran pada tahun 1887. Pada tahun 1948, Konferensi Umum tentang Berat dan Ukuran (CGPM) berubah nama menjadi Celsius.

Untuk mengkonversi antara Celsius, Fahrenheit, dan Kelvin, gunakan formula ini:

Dari

ke Celsius

Ke Fahrenheit

Ke Kelvin

Celsius

(°C x 9/5) + 32

°C + 273.15

Fahrenheit

(°F – 32) x 5/9

(°F + 459.67) x 5/9

Kelvin

K – 273.15

(K x 9.5) – 459.67

Jika Anda tidak perlu sesuatu yang tepat, skema konversi kasar antara Celcius dan Fahrenheit telah ditangkap dalam rangkaian yang membantu mudah untuk diingatan:

Fahrenheit

Celsius

90 adalah panas

30 adalah panas

70 hangat

20 hangat

50 adalah dingin

10 adalah dingin

30 adalah es

0 adalah es

Nol mutlak

Percobaan telah menunjukkan bahwa setiap kenaikan atau penurunan suhu 1 ° C. menyebabkan tekanan yang diberikan oleh gas untuk menambah atau berkurang pada tingkat konstan 1/273.15 dari tekanannya pada 0 ° C. Ini berarti bahwa pada suhu -273,15 °C. gas ideal (secara teoritis) akan memaksakan tidak ada tekanan sama sekali.

Sejak percobaan dengan gas nyata telah menunjukkan hubungan yang jelas antara tekanan dan temperatur, tekanan nol akan menunjukkan bahwa gas ideal telah kehilangan semua kemampuannya untuk melepaskan kalor. Molekul akan benar-benar tidak bergerak. Ini tidak mungkin karena molekul selalu dalam keadaab bergetar, sampai batas tertentu-dan karena itu suhu nol mutlak tetap menjadi konsep teoritis. Bagaimanapun konsep ini, berguna untuk itu memberikan titik dasar untuk semua pengukuran suhu yang mungkin akan dirujuk, dalam jumlah yang positif.

Gagasan bahwa nol mutlak tidak dapat dicapai kadang-kadang dianggap cukup penting untuk disebut sebagai hukum ketiga termodinamika. Para ilmuwan telah berhasil dalam mesin pendingin dalam sebagian kecil dari derajat di atas nol mutlak. Studi tentang perilaku zat pada suhu yang sangat rendah disebut kriogenik.

Suhu tinggi

Nol mutlak adalah batas bawah untuk suhu, tetapi tidak ada batas atas. Zat terpanas dikenal adalah gas dalam bintang-bintang tertentu terionisasi, dengan suhu satu miliar derajat atau lebih.

Pengukuran Kalor

Kalor yang dilepaskan atau diserap dalam proses fisik atau kimia dapat diukur dengan alat yang disebut kalorimeter. Satuan Umumnya digunakan untuk mengukur kalor adalah kalori dan British thermal unit, atau Btu. Kalor juga diukur dalam unit lain seperti sebagai joule (satuan energi dalam SI, atau sistem metrik).

Leave Your Comment