Tabla de Contenidos
Mengetahui cara mengonversi derajat Celcius ke Kelvin sangat penting bagi setiap siswa kimia, fisika, atau biologi karena suhu adalah variabel yang mengintervensi hampir semua fenomena alam. Konversi ini sangat mudah karena kedua skala hanya berbeda posisi nol skala. Namun, lebih mudah untuk memahami dan, yang terpenting, mengingat jika Anda memahami dari mana kedua skala itu berasal dan bagaimana penggunaannya.
Skala Celcius (°C)
Ini adalah skala suhu yang ditemukan pada tahun 1742 oleh Anders Celsius, seorang astronom Swedia. Skala ini ditetapkan berdasarkan titik beku dan titik didih air di permukaan laut. Titik beku air adalah titik referensi yang ditetapkan suhu 0 °C , sedangkan titik didih ditetapkan pada suhu 100 °C , itulah sebabnya awalnya disebut skala suhu celcius. , sebuah denominasi yang masih bertahan hari ini dalam penggunaan umum.
Skala Celcius adalah skala suhu relatif. Ini berarti bahwa itu tidak mengukur suhu absolut suatu benda, tetapi hanya menyatakan seberapa tinggi atau rendah suhunya dibandingkan dengan suhu referensi, dalam hal ini titik leleh atau titik beku air. Suhu referensi kedua digunakan untuk menentukan “ukuran” derajat Celcius.
Kelvin dan skala suhu mutlak (K)
Berbeda dengan skala Celcius atau Celsius, skala Kelvin adalah skala suhu absolut , karena tidak bergantung pada titik referensi mana pun. Nol pada skala Kelvin sebenarnya menunjukkan tidak adanya energi panas dalam tubuh. Artinya, 0 skala Kelvin adalah suhu nol mutlak, tidak boleh ada suhu di bawahnya. Itu didirikan oleh William Thompson (juga dikenal dengan gelar kebangsawanannya, Lord Kelvin) pada tahun 1848, yang menetapkan setiap unit pada skalanya dengan ukuran yang sama dengan derajat pada skala Celsius. Hal ini membuat pengubahan dari Celsius ke Kelvin jauh lebih mudah, karena satu-satunya perbedaan antara kedua skala tersebut adalah lokasi nol mutlak, yang setara dengan -273,15 °C.
Perlu diperhatikan bahwa satuan pada skala Kelvin disebut Kelvin dan lambangnya adalah K ; itu tidak disebut Kelvin “derajat” juga tidak membawa simbol derajat (°). Ini justru karena ini adalah skala absolut dan bukan skala relatif. Misalnya, 273 K dibaca dua ratus tujuh puluh tiga Kelvin dan bukan dua ratus tujuh puluh tiga “derajat” Kelvin.
Rumus untuk mengubah derajat Celcius ke Kelvin
Untuk mengubah derajat Celsius ke Kelvin, Anda hanya perlu mengukur suhu dalam derajat Celsius dan menambahkan 273,15. Biasanya ditulis:
Dengan menggunakan rumus ini, °C menyatakan suhu dalam derajat Celsius (yang ingin Anda ubah) dan bukan derajat Celsius, dan hasilnya langsung dalam Kelvin. Untuk menghindari kebingungan antara variabel yang muncul dalam persamaan dan satuan suhu, lebih baik tidak menempatkan satuan pada saat konversi, tetapi hanya nilai numeriknya. Setelah melakukan operasi, simbol Kelvin (K) ditempatkan.
Contoh:
Misalkan kita ingin mengubah suhu rata-rata tubuh manusia, yaitu 37,00 °C, ke Kelvin. Langkah pertama adalah mengganti 37,00 dengan °C dalam rumus (tanpa satuan untuk menghindari kebingungan). Kemudian operasi dilakukan, dan akhirnya K ditambahkan:
Bentuk rumus yang lebih tepat untuk mengubah Celsius ke Kelvin
Rumus di atas, meskipun mudah digunakan, sering menimbulkan kebingungan karena satuan tidak dapat dimasukkan kecuali di bagian akhir. Untuk menghindari hal ini, lebih baik menggunakan bentuk yang lebih benar dari persamaan yang sama. Dalam banyak buku tentang fisika dan termodinamika, suhu absolut dilambangkan dengan huruf T, sedangkan suhu relatif dalam derajat Celsius dilambangkan dengan huruf Yunani θ ( theta , yang merupakan t dalam alfabet Yunani). Jadi, rumus sebelumnya adalah:
Dalam hal ini, K dan °C mewakili satuan Kelvin dan derajat Celcius, sedangkan T dan θ mewakili suhu di masing-masing satuan. Untuk mendapatkan suhu dalam Kelvin (yaitu, T), hanya perlu menyelesaikan T dengan mengalikan kedua sisi persamaan dengan K.
Contoh:
Misalkan Anda ingin mengubah titik didih argon, yaitu -185,8 °C, menjadi Kelvin. Dalam hal ini, Anda memiliki θ = -185,8 °C dan Anda ingin mengetahui nilai T. Jadi, Anda hanya perlu memasukkan θ ke dalam rumus dan menyelesaikan T:
Penting untuk diperhatikan bahwa satuan pada suku pertama di ruas kanan saling meniadakan, sehingga angka yang dihasilkan dapat dijumlahkan menjadi 273,15. Sekarang, membersihkan T, yang merupakan suhu dalam Kelvin (yang kita inginkan), kita memperoleh:
Petunjuk untuk mengubah derajat Celcius ke Kelvin
Setiap kali konversi unit dilakukan, penting untuk memeriksa apakah hasilnya masuk akal, karena bahkan insinyur yang paling berpengalaman pun dapat membuat kesalahan, bahkan ketika menggunakan rumus sesederhana ini. Dalam kasus konversi dari Celcius ke Kelvin dan sebaliknya, dalam satu kasus Anda harus menambahkan 273,15 dan dalam kasus lain Anda harus mengurangi, dan sangat umum untuk lupa kapan harus melakukan satu atau yang lain. Untuk memastikan konversi selalu dilakukan dengan benar, dua petunjuk berikut dapat diperhatikan:
- Suhu dalam Kelvin harus selalu lebih besar dari suhu dalam derajat Celcius . Misalnya, jika mengubah 400 °C ke Kelvin hasilnya adalah 127 K, transformasi tersebut salah, karena suhu dalam Kelvin tidak pernah kurang dari suhu dalam °C.
- Suhu dalam Kelvin tidak pernah negatif , karena ini adalah skala absolut dan nilai minimumnya adalah nol (tidak ada satuan, hanya nol). Jika, saat Anda mengonversi suhu ke Kelvin, hasilnya, katakanlah, -150 K, konversinya salah.
Konversi terbalik, dari Kelvin ke Celsius
Untuk mengonversi dari Kelvin ke derajat Celcius, Anda hanya perlu menyelesaikan salah satu dari dua persamaan, yaitu mengurangkan 273,15 dari kedua sisi rumus:
Atau, lebih tepatnya,
Cara mengubah Celcius ke satuan lain
Suhu dalam derajat Celcius dapat dikonversi ke skala suhu lainnya, baik itu relatif maupun absolut. Misalnya, Anda juga dapat mengonversi derajat Celcius ke Fahrenheit (yang merupakan skala relatif) atau Anda dapat mengonversi derajat Celcius ke Rankine (yang merupakan skala absolut).
Sumber
- Atkins, P. & dePaula, J. (2008). Kimia Fisik . (edisi ke-8). Editorial Medis Panamerican.
