Tabla de Contenidos
Dua skala suhu yang paling umum digunakan adalah skala Celcius, juga dikenal sebagai skala Celcius , dan skala Fahrenheit . Yang pertama digunakan di sebagian besar dunia, terutama di negara-negara yang mengadopsi sistem satuan internasional. Itu juga, bersama dengan skala Kelvin atau skala absolut , skala temperatur yang digunakan dalam sains di mana-mana. Yang kedua, sebaliknya, terutama digunakan di negara-negara yang masih menggunakan sistem satuan kekaisaran.
Ada perbedaan mendasar mengenai cara kedua skala ini didefinisikan; namun, perbedaan ukuran derajat Fahrenheit dan derajat Celcius berarti ada suhu di mana kedua skala menandai angka yang sama.
Pertama-tama mari kita lihat bagaimana kedua skala didefinisikan agar lebih mudah dipahami.
skala Celcius
Skala Celcius adalah skala suhu relatif di mana semua suhu diatur relatif terhadap titik beku air murni pada tekanan standar . Ini berarti suhu positif pada skala Celcius sesuai dengan suhu yang lebih tinggi dari titik leleh (atau beku) air, sedangkan suhu negatif sesuai dengan suhu yang lebih rendah dari titik referensi tersebut.
Ukuran derajat Celsius atau derajat celcius (ºC) ditentukan oleh perbedaan suhu antara titik beku dan titik didih air, yang nilainya ditetapkan 100 ºC. Inilah alasan mengapa ini disebut skala Celcius.
skala Fahrenheit
Di sisi lain, skala Fahrenheit, terkadang salah eja menjadi Fahrenheit, menggunakan titik referensi yang berbeda, serta cara membagi interval suhu yang berbeda. Ada versi yang berbeda, tetapi mereka semua tampaknya setuju bahwa Fahrenheit memutuskan untuk menetapkan suhu terendah yang dapat didaftarkan sebagai nol skalanya, untuk menghindari suhu negatif. Untuk melakukan ini, dia menggunakan campuran air, es, dan amonium klorida. Campuran ini memiliki kekhasan yang mencapai suhu kesetimbangan yang cukup stabil dan cukup rendah, oleh karena itu diberi nilai nol pada skala.
Ada yang mengatakan bahwa suhu referensi berikutnya adalah suhu tubuhnya sendiri ketika menderita demam ringan. Lainnya menunjukkan bahwa ia menggunakan titik beku air sebagai suhu referensi kedua, membagi skala menjadi empat kelompok masing-masing delapan unit untuk memberikan suhu 32ºF untuk titik beku air murni. Dengan menggunakan skala ini, air akan mendidih pada suhu 212ºF.
Pada suhu berapa skala Celsius dan Fahrenheit bertepatan?
Menentukan kapan skala suhu Fahrenheit dan Celcius memiliki nilai yang sama dapat dilakukan dengan dua cara berbeda:
- Melalui metode aljabar, menggunakan persamaan konversi skala.
- Melalui metode grafis.
Tentukan perpotongan skala Celsius dan Fahrenheit dengan metode aljabar
Persamaan konversi dari skala Celcius ke skala Fahrenheit sangat sederhana, dan disajikan di bawah ini:
Dalam persamaan di atas, ºF mewakili suhu dalam derajat Fahrenheit dan ºC mewakili suhu yang sama, tetapi dalam skala Celsius.
Untuk menemukan suhu di mana kedua skala setuju, yang diperlukan hanyalah menetapkan kondisi bahwa ºF = ºC = X . Dengan kata lain, kita menyetarakan kedua suhu dan menentukan X sebagai nilai yang kita cari, untuk membuat persamaan menjadi lebih sederhana.
Sekarang, persamaan sebelumnya tetap:
Pecahkan saja persamaan ini untuk X (dengan kata lain, pecahkan untuk X):
Solusi dari persamaan tersebut adalah X= – 40 , sehingga suhu – 40 ºC sama dengan – 40 ºF .
Solusi ini ditemukan menggunakan persamaan konversi Celsius ke Fahrenheit. Perlu dicatat bahwa, karena persamaan konversi dari Fahrenheit ke Celcius adalah persamaan yang sama tetapi diselesaikan untuk mendapatkan ºC, maka persamaan tersebut dapat digunakan sebagai pengganti persamaan pertama untuk mendapatkan hasil yang persis sama (karena, pada kenyataannya, adalah persamaan yang sama).
Penentuan grafis dari titik di mana skala Celcius dan Fahrenheit memiliki ukuran yang sama
Cara alternatif untuk menemukan titik kesepakatan antara dua skala, atau perpotongannya, adalah dengan memplot kedua skala pada grafik yang sama dan menemukan titik di mana keduanya bersesuaian.
Ini dapat dilakukan dengan dua cara berbeda. Anda dapat memplot suhu dalam Celcius dan suhu dalam Fahrenheit sebagai fungsi suhu absolut dalam Kelvin, dalam hal ini perpotongannya dalam Kelvin, atau Anda dapat memplot suhu dalam Fahrenheit sebagai fungsi suhu dalam derajat Celcius, yang jauh lebih mudah.
Prosedurnya terdiri dari menggambar sistem koordinat di mana absis sesuai dengan skala Celcius, dan koordinat dapat mewakili suhu dalam Celcius atau suhu dalam Fahrenheit:
Kami sekarang mewakili skala Celsius pada grafik ini. Cukup tempatkan hanya dua titik dan tarik garis lurus di antara keduanya. Setiap titik terletak dengan melintasi suhu pada sumbu X dengan suhu ekuivalennya pada sumbu Y. Dalam hal ini, karena skala Celcius diplot, semua nilai di X akan sama dengan nilai di Y . Satu poin bisa ( 0;0) dan yang lainnya bisa (100;100)
Sekarang kita melakukan hal yang sama untuk membuat grafik skala Fahrenheit. Mengingat hal tersebut di atas, 0 ºC (titik beku air) setara dengan 32 ºF dan 100 ºC (titik didih air) setara dengan 212 ºF. Kami membuat grafik dari kedua titik tersebut dan menggambar garis.
Setelah ini selesai, titik di mana kedua garis berpotongan atau berpotongan adalah suhu di mana kedua skala memiliki nilai yang sama. Seperti terlihat pada gambar, kedua garis berpotongan di titik (-40;-40), yaitu – 40 ºC = – 40 ºF .
Proses yang sama ini dapat dilakukan untuk setiap pasangan skala suhu, tetapi ada batasannya. Dalam kasus suhu dalam Celcius dan Kelvin, besaran satuan pada kedua skala adalah sama, sehingga kedua grafik akan sejajar dan tidak akan pernah berpotongan. Hal yang sama berlaku untuk skala Fahrenheit dan skala Rankine.
Referensi
Perlakuan matematis dari hasil pengukuran . (n.d.). Diambil dari https://espanol.libretexts.org/@go/page/1798
pengukuran . (2020, 30 Oktober). Diambil dari https://espanol.libretexts.org/@go/page/1796
Para Editor Ensiklopedia Britannica. (2018, 25 Oktober). skala suhu Fahrenheit | Definisi, Rumus, & Fakta . Diperoleh dari https://www.britannica.com/science/Fahrenheit-temperature-scale
