Rumus Konversi Satuan Suhu

Kali ini penulis sedang menggarap Proyek dari istri tercinta, di mana Anak anak didiknya masih bingung dalam hal konversi satuan suhu, kemudian di minta membuat semacam catatan untuk dipelajari bersama anak anak muridnya. Nah, daripada hasilnya di simpan di komputer mending di simpan di sini. Mudah mudahan bisa bermanfaat bagi yang sedang mencari referensi tentang konversi satuan suhu.

Alat yang dapat mengukur suhu suatu benda disebut termometer. Termometer bekerja dengan memanfaatkan perubahan sifat-sifat fisis benda akibat perubahan suhu. Termometer berupa tabung kaca yang di dalamnya berisi zat cair. Zat cair yang umum digunakan dalam termometer adalah air raksa. Hal ini dikarenakan air raksa memiliki keunggulan dibandingkan zat cair lainnya.

Keunggulan air raksa dari zat cair lainnya, yaitu sebagai berikut.

• Dapat menyerap panas suatu benda yang akan diukur sehingga temperatur air raksa sama dengan temperatur benda yang diukur.
• Dapat digunakan untuk mengukur temperatur yang rendah hingga temperatur yang lebih tinggi karena air raksa memiliki titik beku pada temperatur –39°C dan titik didihnya pada temperatur 357°C.
• Tidak membasahi dinding tabung sehingga pengukurannya menjadi lebih teliti.
• Pemuaian air raksa teratur atau linear terhadap kenaikan temperatur, kecuali pada temperatur yang sangat tinggi.
• Mudah dilihat karena air raksa dapat memantulkan cahaya.

Pada suhu yang lebih tinggi, raksa dalam tabung memuai sehingga menunjuk angka yang lebih tinggi pada skala. Sebaliknya, pada suhu yang lebih rendah raksa dalam tabung menyusut sehingga menunjuk angka yang lebih rendah pada skala.

Selain air raksa, dapat juga digunakan alkohol untuk mengisi tabung termometer. Akan tetapi, alkohol tidak dapat mengukur temperatur yang tinggi karena titik didihnya 78°C, namun alkohol dapat mengukur temperatur yang lebih rendah karena titik bekunya pada temperatur –144°C.

Jadi, termometer yang berisi alkohol baik untuk mengukur temperatur yang rendah, tetapi tidak dapat mengukur temperatur yang lebih tinggi. Terdapat empat skala yang digunakan dalam pengukuran suhu, yaitu skala Celcius, Fahrenheit, Reamur, dan Kelvin. Keempat skala tersebut memiliki perbedaan dalam pengukuran suhunya. 

Berikut rentang temperatur yang dimiliki setiap skala.

1. Termometer skala Celsius. Memiliki titik didih air 100°C dan titik bekunya 0°C. Rentang temperaturnya berada pada temperatur 0°C – 100°C dan dibagi dalam 100 skala.
2. Temometer skala Reamur. Memiliki titik didih air 80°R dan titik bekunya 0°R. Rentang temperaturnya berada pada temperatur 0°R – 80°R dan dibagi dalam 80 skala.
3. Termometer skala Fahrenheit. Memiliki titik didih air 212°F dan titik bekunya 32°F. Rentang temperaturnya berada pada temperatur 32°F – 212°F dan dibagi dalam 180 skala.
4. Termometer skala Kelvin. Memiliki titik didih air 373,15 K dan titik bekunya 273,15 K. Rentang temperaturnya berada pada temperatur 273,15 K – 373,15 K dan dibagi dalam 100 skala.

Jadi, jika diperhatikan pembagian skala tersebut, satu skala dalam derajat Celsius sama dengan satu skala dalam derajat Kelvin, sementara satu skala Celsius kurang dari satu skala Reamur dan satu skala Celsius lebih dari satu skala Fahrenheit. Pengubahan skala termometer, dari skala yang satu ke skala yang lain disebut konversi skala.

Berdasarkan perbandingan jumlah skala masing-masing termometer, kita dapat menentukan hubungan antar termometer. Perhatikan gambar perbandingan skala dan penjelasannya konversi skala termometer berikut ini.

Konversi Skala Celcius ke Skala Reamur

100 skala celcius		=	80 skala reamur
5 skala celcius		=	4 skala reamur
1 skala celcius		=	4/5 skala reamur
Bila suhu 0oC		=	0oR
Maka:	1oC	=	(4/5 × 1)oR
	2oC	=	(4/5 × 2)oR
	toC	=	(4/5 × t)oR

Dengan demikian, untuk mengubah satuan suhu dari celcius ke reamur atau dari reamur ke celcius bisa menggunakan rumus berikut.

tC	=	5	×	tR	atau	tR	=	4	×	tC
		4						5

Keterangan:

t_C = suhu yang ditunjukkan termometer celcius

t_R = suhu yang ditunjukkan termometer reamur

Contoh Soal:

1. Skala termometer reamur menunjukkan angka 100^oR, maka berapakah skala yang ditunjukkan pada termometer celcius?

Diketahui: t_R = 100^oR

Ditanyakan: t_C = … ?

Jawab:

tC	=	5	×	tR	=	5	×	100	=	125
		4				4

Jadi, skala yang ditunjuk pada termometer celcius adalah 125^oC.

2. Jika termometer celcius menunjukkan skala 60^oC, maka berapakah skala yang ditunjukkan termometer reamur?

Diketahui: t_C = 60^oC

Ditanyakan: t_R = … ?

Jawab:

tR	=	4	×	tC	=	4	×	60	=	48
		5				5

Jadi, skala yang ditunjuk pada termometer reamur adalah48^oR.

Konversi Skala Celcius ke Skala Fahrenheit

100 skala celcius		=	180 skala fahrenheit
5 skala celcius		=	9 skala fahrenheit
1 skala celcius		=	9/5 skala fahrenheit
Bila suhu 0oC		=	32oF
Maka:	1oC	=	(9/5 × 1) + 32oF
	2oC	=	(9/5 × 2) + 32oF
	toC	=	(9/5 × t) + 32oF

Dengan demikian, untuk mengubah satuan suhu dari celcius ke fahrenheit atau dari fahrenheit ke celcius bisa menggunakan rumus berikut.

tC

=

5

×

(tF – 32)

atau

tF

=

9

×

tC

+ 32

9

5

Keterangan:

t_C = suhu yang ditunjukkan termometer celcius

t_F = suhu yang ditunjukkan termometer fahrenheit

Contoh Soal:

1. Jika skala pada termometer celcius menunjukkan suhu 20^oC, berapakah suhunya pada termometer fahrenheit?

Diketahui: t_C = 20^oC

Ditanyakan: t_F = … ?

Jawab:

tF	=		9	×	tC	+ 32
			5

tF	=		9	×	20	+ 32 = 36 + 32 = 68
			5

Jadi, skala yang ditunjuk pada termometer fahrenheit adalah 68^oF.

2. Skala termometer fahrenheit menunjukkan angka 122^oF, maka berapakah skala yang ditunjukkan pada termometer celcius?

Diketahui: t_F = 122^oF

Ditanyakan: t_C = … ?

Jawab:

tC	=	5	×	(tF – 32)	=	5	×	(122 – 32)	=	5	×	90	=	50
		9				9				9

Jadi, skala yang ditunjuk pada termometer celcius adalah 50^oC.

Konversi Skala Celcius ke Skala Kelvin

100 skala celcius		=	100 skala kelvin
1 skala celcius		=	1 skala kelvin
Bila suhu 0oC		=	273 K
Maka:	1oC	=	(1 + 273) K
	2oC	=	(2 + 273) K
	toC	=	(t + 273) K

Dengan demikian, untuk mengubah satuan suhu dari celcius ke kelvin atau dari kelvin ke celcius bisa menggunakan rumus berikut.

T = tC + 273 atau tC = T – 273

Keterangan:

T = suhu yang ditunjukkan termometer kelvin

t_C = suhu yang ditunjukkan termometer celcius

Catatan: Penulisan suhu skala kelvin tidak memakai derajat (^o)

Contoh Soal:

1. Suhu suatu benda adalah 70^oC. Berapakah suhunya dalam skala kelvin?

Diketahui: t_C = 70^oC

Ditanyakan: T = … ?

Jawab:

T = t_C + 273 = 70 + 273 = 343

Jadi, skala yang ditunjuk pada termometer kelvin adalah 343 K.

2. Apabila termometer kelvin berada pada skala 300 K, maka berapakah skala pada termometer celcius?

Diketahui: T = 300 K

Ditanyakan: t_C = … ?

Jawab:

t_C = T – 273 = 300 – 273 = 27

Jadi, skala yang ditunjuk pada termometer celcius adalah 27^oC.

Konversi Skala Reamur ke Skala Fahrenheit

80 skala reamur		=	180 skala fahrenheit
4 skala reamur		=	9 skala fahrenheit
1 skala reamur		=	9/4 skala fahrenheit
Bila suhu 0oR		=	32oF
Maka:	1oR	=	(9/4 × 1) + 32oF
	2oR	=	(9/4 × 2) + 32oF
	toR	=	(9/4 × t) + 32oF

Dengan demikian, untuk mengubah satuan suhu dari reamur ke fahrenheit atau dari fahrenheit ke reamur bisa menggunakan rumus berikut.

tR

=

4

×

(tF – 32)

atau

tF

=

9

×

tR

+ 32

9

4

Keterangan:

t_R = suhu yang ditunjukkan termometer reamur

t_F = suhu yang ditunjukkan termometer fahrenheit

Contoh Soal:

1. Jika skala pada termometer reamur menunjukkan suhu 32^oR, berapakah suhunya pada termometer fahrenheit?

Diketahui: t_R = 32^oC

Ditanyakan: t_F = … ?

Jawab:

tF	=		9	×	tR	+ 32
			4

tF	=		9	×	32	+ 32 = 72 + 32 = 104
			4

Jadi, skala yang ditunjuk pada termometer fahrenheit adalah 104^oF.

2. Skala termometer fahrenheit menunjukkan angka 122^oF, maka berapakah skala yang ditunjukkan pada termometer reamur?

Diketahui: t_F = 122^oF

Ditanyakan: t_R = … ?

Jawab:

tR	=	4	×	(tF – 32)	=	4	×	(122 – 32)	=	4	×	90	=	40
		9				9				9

Jadi, skala yang ditunjuk pada termometer reamur adalah 40^oR.

Konversi Skala Reamur ke Skala Kelvin

80 skala reamur		=	100 skala kelvin
4 skala reamur		=	5 skala kelvin
1 skala reamur		=	5/4 skala kelvin
Bila suhu 0oR		=	273 K
Maka:	1oR	=	(5/4 × 1) + 273 K
	2oR	=	(5/4 × 2) + 273 K
	toR	=	(5/4 × t) + 273 K

Dengan demikian, untuk mengubah satuan suhu dari reamur ke kelvin atau dari kelvin ke reamur bisa menggunakan rumus berikut.

tR

=

4

×

(T – 273)

atau

T

=

5

×

tR

+ 273

5

4

Keterangan:

t_R = suhu yang ditunjukkan termometer reamur

T = suhu yang ditunjukkan termometer kelvin

Contoh Soal:

1. Suhu suatu benda adalah 80^oR. Berapakah suhunya dalam skala kelvin?

Diketahui: t_R = 80^oR

Ditanyakan: T = … ?

Jawab:

T	=		5	×	tR	+ 273
			4

T	=		5	×	80	+ 273 = 100 + 273 = 373
			4

Jadi, skala yang ditunjuk pada termometer kelvin adalah 373 K.

2. Apabila termometer kelvin berada pada skala 323 K, maka berapakah skala pada termometer reamur?

Diketahui: T = 323 K

Ditanyakan: t_R = … ?

Jawab:

tR	=	4	×	(T – 273)	=	4	×	(323 – 273)	=	4	×	50	=	40
		5				5				5

Jadi, skala yang ditunjuk pada termometer reamur adalah 40^oR.

Konversi Skala Fahrenheit ke Skala Kelvin

180 skala fahrenheit		=	100 skala kelvin
9 skala fahrenheit		=	5 skala kelvin
1 skala fahrenheit		=	5/9 skala kelvin
Bila suhu 32oF		=	273 K
Maka suhu 0oF		=	273 K – 32
Sehingga:	1oF	=	[(5/9 × 1) + 273 K] – 32
	2oF	=	[(5/9 × 2) + 273 K] – 32
	toF	=	[(5/9 × t) + 273 K] – 32

Dengan demikian, untuk mengubah satuan suhu dari fahrenheit ke kelvin atau dari kelvin ke fahrenheit bisa menggunakan rumus berikut.

tF

=

9

×

(T – 273)

+ 32

atau

T

=

5

×

(tF – 32)

+ 273

5

9

Keterangan:

t_F = suhu yang ditunjukkan termometer fahrenheit

T = suhu yang ditunjukkan termometer kelvin

Contoh Soal:

1. Suhu suatu benda adalah 95^oF. Berapakah suhunya dalam skala kelvin?

Diketahui: t_F = 95^oF

Ditanyakan: T = … ?

Jawab:

T	=		5	×	(tF – 32)	+ 273
			9

T	=		5	×	(95 – 32)	+ 273
			9

T	=		5	×	63	+ 273	= 35 + 273 = 308
			9

Jadi, skala yang ditunjuk pada termometer kelvin adalah 308 K.

2. Apabila termometer kelvin berada pada skala 303 K, maka berapakah skala pada termometer fahrenheit?

Diketahui: T = 303 K

Ditanyakan: t_F = … ?

Jawab:

tF	=		9	×	(T – 273)	+ 32
			5

tF	=		9	×	(303 – 273)	+ 32
			5

tF	=		9	×	30	+ 32	= 54 + 32 = 86
			5

Jadi, skala yang ditunjuk pada termometer reamur adalah 86^oF.

Rumus Matematika Konversi Satuan Suhu

Termometer Celcius

titik tetap atas adalah batasan titik didih air (100⁰C)

titik tetap bawah menggunakan batasan titik beku air menjadi es (0⁰C)

perbandingan skalanya adalah 100

Termometer Reamur

titik tetap atasnya adalah ketika air mulai mendidih 80⁰R

titik tetap bawahnya adalah pada saat es mencair 0⁰R

perbandingan skalanya adalah 80

Termometer Fahrenheit

titik tetap atasnya adalah saat air mendidih 212⁰F

titik tetap bawahnya adalah saat es mulai mencair 0⁰F

perbandingan skalanya adalah 180

Termometer Kelvin

titik tetap atasnya adalah pada waktu air mendidih 373⁰K

titik tetap bawahnya adalah ketika es mencair 273⁰K

perbandingan skalanya adalah 100

Untuk mengetahui nilai sebuah suhu pada satu satuan terhadap satuan yang lain tentu harus menggunakan rumus.

Berikut ini adalah rumus konversi dari satuan suhu yang biasa digunakan di dalam perhitungan soal-soal matematika:

Celcius ke reamur

Rumus konversi suhu dari celcius menuju reamur adalah:

Reamur = (4/5) celcius    atau    R = (4/5) c

Contoh soal:

Diketahui suhu dari sebuah ruangan adalah 200⁰ Celcius. Bila dinyatakan dalam reamur, berapakah suhu ruangan tersebut?

Jawab:

R = (4/5) c

R = (4/5) 200

R = 160⁰r

Jadi suhu ruangan tersebut adalah 160⁰ Reamur

Celcius ke Fahrenheit

Rumus konversi suhu dari celcius menuju fahrenheit yang biasa digunakan adalah:

Fahrenheit = (9/5) Celcius + 32    atau    F = (9/5) c + 32

Contoh soal:

Suhu badan andi saat diukur dengan termometer adalah 50⁰ C. Berapakah suhu badan andi bila dinyatakan dengan ukuran fahrenheit?

Jawab:

F = (9/5) c + 32

F = (9/5) 50 + 32

F = 90 + 32

F = 122⁰F

Suhu badan andi adalah 122⁰ Fahrenheit

Celcius ke Kelvin

Rumus konversi suhu dari celcius menuju kelvin adalah:

Kelvin = Celcius + 273    atau    K = C + 273

Contoh Soal:

Bila suhu dari air yang direbus adalah 1000C maka bila dikonversikan ke dalam Kelvin, berapakah suhu air tersebut?

Jawab:

K = C + 273

K = 1000 + 273

K = 1273

Maka suhu dari air yang direbus tersebut adalah 1273 Kelvin

Disamping dari rumus yang dijelaskan di atas, berikut ini adalah beberapa rumus yang bisa kalian gunakan untuk mengkonversi nilai suhu dari suatu satuan ke satuan yang lain:

Rumus untuk Reamur:

Fahrenheit = (9/4) R + 32

Kelvin = C + 273 = (5/4) R + 273

Celcius = (5/4) R

Rumus untuk Fahrenheit:

Reamur = 4/9 (F-32)

Kelvin = 5/9 (F-32) + 273

Celcius = 5/9 (F-32)

Rumus untuk Kelvin :

Reamur = 4/5 (K-273)

Fahrenheit = 9/5 (K-273) + 32

Celcius = K – 273