Tabla de Contenidos
Suhu adalah variabel yang mengintervensi hampir semua proses alam. Ini adalah salah satu variabel yang paling terukur di berbagai bidang mulai dari penelitian ilmiah hingga teknik dan ilmu antariksa. Sifat materi ini dapat dinyatakan dalam satuan yang berbeda, di antaranya adalah skala Fahrenheit dan skala Kelvin. Yang pertama adalah skala yang paling banyak digunakan di bidang teknik dan di negara-negara seperti Amerika Serikat dan Inggris, di mana sistem satuan imperial masih digunakan.
Di sisi lain, suhu absolut dalam Kelvin sangat penting dalam banyak cabang fisika dan kimia, khususnya yang berkaitan dengan perhitungan dengan gas ideal dan termodinamika. Untuk alasan ini, mengetahui cara mengonversi Fahrenheit (°F) ke Kelvin (K) adalah keterampilan yang sangat berguna, dan artikel ini mengajarkan cara melakukannya dengan berbagai cara.
Tetapi sebelum mempelajari cara mengonversi dua satuan penting suhu ini, perlu diketahui apa kedua skala itu.
skala Fahrenheit
Skala Fahrenheit adalah skala suhu relatif. Ini berarti bahwa semua suhu yang dinyatakan pada skala ini hanya menunjukkan apakah suatu suhu lebih rendah atau lebih tinggi dari suhu referensi, tetapi tidak benar-benar menunjukkan suhu titik tertentu.
Seperti skala suhu relatif lainnya, skala Fahrenheit dibuat dengan menggunakan dua titik referensi: suhu rendah yang mewakili “nol” skala, dan suhu kedua yang menentukan ukuran setiap derajat atau unit.
Sehubungan dengan skala 0, banyak peneliti tampaknya setuju bahwa Fahrenheit memutuskan untuk menetapkan sebagai skala nol suhu terendah yang dapat didaftarkannya, untuk menghindari adanya suhu negatif. Ini berhubungan dengan campuran air, es, dan amonium klorida. Campuran ini memiliki kekhasan yang mencapai suhu kesetimbangan yang cukup stabil dan cukup rendah, itulah sebabnya Fahrenheit menetapkan nol pada skalanya pada saat ini.
Titik referensi berikutnya, menurut beberapa penulis, adalah titik beku air, yang diberi suhu 32 °F untuk membagi skala antara 0 dan 32 menjadi 4 kelompok yang masing-masing terdiri dari 8 unit, sesuatu yang sangat umum. dalam sistem satuan kekaisaran. Dengan menggunakan skala ini, suhu didih normal air terjadi pada 212°F.
Skala suhu absolut dan Kelvin (K)
Berbeda dengan skala Fahrenheit, skala Kelvin adalah skala temperatur mutlak , yang tidak bergantung pada titik referensi manapun. Nol pada skala Kelvin sebenarnya menunjukkan tidak adanya energi panas dalam tubuh. Itu dibuat oleh William Thompson (juga dikenal sebagai Lord Kelvin, maka namanya) pada tahun 1848, yang menetapkan setiap unit pada skalanya dengan ukuran yang sama dengan derajat pada skala Celcius. Hal ini membuat konversi dari Kelvin ke Celcius jauh lebih mudah, tetapi membuat konversi dari Fahrenheit ke Kelvin menjadi sedikit lebih mudah.
Perlu diperhatikan bahwa satuan suhu pada skala Kelvin disebut Kelvin dan lambangnya adalah K ; Itu tidak disebut derajat Kelvin atau simbolnya °K. 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 Fahrenheit ke Kelvin
Transformasi dari Fahrenheit ke Kelvin biasanya dilakukan secara tidak langsung, mula-mula diubah menjadi Celcius dan kemudian ke Kelvin. Namun, di sini kami menyajikan cara yang lebih cepat dan lebih langsung yang memungkinkan Anda melewati satu langkah.
Dengan menggunakan suhu referensi yang ditunjukkan di atas dan mengetahui bahwa titik beku air berada pada suhu 273,15 K (sesuai dengan 32 °F) dan titik didihnya pada 373,15 K (sesuai dengan 212 °F), dapat disimpulkan bahwa setiap satuan Kelvin sama dengan 1,8 atau 9/5 derajat Fahrenheit. Pengamatan ini dirangkum dalam rumus berikut untuk mengubah Fahrenheit ke Kelvin:
Rumus ini sangat sederhana, tetapi dapat disederhanakan lebih lanjut dengan membagi 9 dengan 5 untuk mendapatkan angka desimal pada penyebutnya. Dalam hal ini, persamaannya tetap:
Dalam kedua rumus, °F menyatakan suhu dalam Fahrenheit (suhu yang ingin kita ubah) dan K menyatakan suhu pada skala Kelvin (suhu yang ingin kita tentukan).
Jadi mengonversi °F ke K adalah proses dua langkah sederhana:
Langkah 1: Tambahkan suhu dalam Fahrenheit dengan 459,67
Langkah 2: Hasil penjumlahan dibagi dengan 1,8
Contoh konversi Fahrenheit ke Kelvin
Contoh 1:
Anda ingin mengubah suhu tubuh rata-rata, yaitu 98,6 °F , menjadi Kelvin.
Langkah 1: Gantikan 98,6 di mana °F muncul di rumus.
Langkah 2: dilakukan penjumlahan pada pembilangnya, kemudian hasilnya dibagi dengan 1,8 dan terakhir ditempatkan satuan (K).
Terakhir, 98,6°F sama dengan 310,15 K.
Contoh 2:
Sekarang, misalkan kita ingin mengubah 0 Fahrenheit menjadi K. Seperti sebelumnya, kita mulai dengan memasukkan suhu ini ke dalam rumus:
Dan dua operasi dilakukan:
Terakhir, 0 °F sama dengan 255,37 K.
Konversi terbalik, dari Kelvin ke Fahrenheit
Proses sebaliknya sama sederhananya. Untuk mendapatkan rumus mengubah derajat Fahrenheit ke Kelvin, yang perlu Anda lakukan hanyalah menghapus atau menyelesaikan persamaan untuk °F. Hasilnya adalah:
Anda juga dapat menghindari penggunaan pecahan dengan cara yang sama seperti sebelumnya. Hasilnya adalah:
tip ahli
Saat menggunakan rumus ini, tidak disarankan untuk menyertakan satuan saat mengganti nilai, karena dapat menimbulkan kebingungan dengan kedua suhu. Mereka hanya boleh ditempatkan setelah konversi selesai.
Referensi
Brown, T. (2021). Kimia: Sains Pusat (edisi ke-11). London, Inggris: Pearson Education.
Perlakuan matematis dari hasil pengukuran. (n.d.). Diambil dari https://espanol.libretexts.org/@go/page/1798
Langkah-langkah. (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
