Tabla de Contenidos
Panas dan dingin diukur dengan skala numerik yang disebut suhu. Skala suhu adalah cara kita berkomunikasi tentang cuaca, mengukur keamanan dan kenyamanan, dan menjelaskan dunia fisik. Menggunakan garis dasar yang dipilih oleh para ilmuwan untuk membuat pengukuran relatif, skala suhu mengukur intensitas panas, atau jumlah energi panas yang terkandung dalam suatu bahan atau zat (seperti udara, sepanci air, atau permukaan matahari). Ada tiga sistem pengukuran yang umum digunakan: Fahrenheit, Celcius, dan Kelvin.
Apa itu suhu?
Suhu adalah energi yang diukur dengan alat yang disebut termometer, yang berasal dari kata Yunani thermos (panas) dan metron (ukuran), menurut kamus etimologi online. Definisi lain dari suhu adalah ukuran energi kinetik rata-rata (energi massa yang bergerak) dari molekul suatu zat, menurut Universitas Negeri Georgia.
Tabib Yunani kuno Hippocrates rupanya mengajarkan bahwa tangan manusia dapat digunakan untuk menilai adanya demam pada seseorang sejak 400 SM, menurut laporan tahun 2019 yang diterbitkan dalam jurnal Nature Public Health Emergency Collection. Namun, instrumen yang tepat untuk mengukur suhu tubuh manusia baru dikembangkan pada abad ke-16 dan ke-17.
Kelvin: skala absolut bagi para ilmuwan
Pada tahun 1848, ahli matematika dan ilmuwan Inggris William Thomson (juga dikenal sebagai Lord Kelvin) mengusulkan skala suhu absolut, terlepas dari sifat zat seperti es atau tubuh manusia. Dia menyarankan bahwa kisaran kemungkinan suhu di alam semesta jauh melebihi yang diusulkan oleh Celsius dan Fahrenheit. Konsep suhu minimum absolut bukanlah hal baru, menurut NIST, tetapi Kelvin memberi Anda angka pasti: 0 kelvin sama dengan -273,15 C.
Temperatur termodinamika mutlak, tidak relatif terhadap titik tetap. Ini menggambarkan jumlah energi kinetik yang terkandung dalam partikel yang membentuk gumpalan materi, bergoyang dan berkibar pada tingkat submikroskopik, jelas Thomson. Saat suhu turun, partikel melambat hingga pada titik tertentu semua gerakan berhenti. Ini tentang nol mutlak, yang merupakan referensi skala Kelvin.
nol mutlak
Nol mutlak terjadi pada -273,15 C atau -459,67 F. Sampai baru-baru ini, para ilmuwan berpikir bahwa manusia tidak dapat menciptakan kembali suhu tersebut karena, untuk mendapatkan suhu sedingin itu, energi harus ditambahkan ke sistem untuk mendinginkannya, yang berarti bahwa sistem akan lebih panas dari nol mutlak. Namun pada 2013, fisikawan Jerman berhasil membawa partikel ke suhu paradoks di bawah nol mutlak.
Dalam pikiran Kelvin, nol mutlak adalah titik awal untuk skala suhu, tetapi untuk kenyamanan dia menggunakan penanda dan interval skala Celcius yang dikenal luas sebagai dasar untuk skalanya sendiri. Jadi, pada skala Kelvin, air membeku pada 273,15 K (0°C) dan mendidih pada 373,15 K, yaitu pada 100°C. Satu kelvin ditetapkan sebagai satuan, bukan derajat, dan sama dengan satu derajat pada skala Celcius. Skala Kelvin terutama digunakan oleh para ilmuwan.
Pada tahun 2018, kelvin didefinisikan ulang agar lebih tepat, menurut sebuah artikel di majalah Metrologia, dan definisinya sekarang dikaitkan dengan konstanta Boltzmann. Konstanta ini menghubungkan suhu dengan energi kinetik materi. Definisi baru, menurut Konferensi Umum tentang Berat dan Ukuran, adalah sebagai berikut: “Kelvin, lambang K, adalah satuan SI untuk suhu termodinamika; besarnya ditetapkan dengan menetapkan nilai numerik konstanta Boltzmann tepat 1,380649 × 10 -23 J K-1 [joule per kelvin]’.
Sumber
- Ensiklopedia Britannica. (td). konstanta Boltzmann . Fisika.
- Metrologi. (2019). Revisi SI —hasil dari tiga dekade kemajuan dalam metrologi.
- Biro Berat dan Ukuran Internasional. (2006). Buklet Sistem Satuan Internasional (SI). Komite Berat dan Ukuran Internasional.
- Brosur YA. (2019). Mise en pratique untuk definisi kelvin dalam SI. Komite Konsultatif Termometri
