Skala suhu Celsius dan Kelvin adalah dua skala suhu yang umum digunakan di dunia ilmu pengetahuan dan teknik. Hubungan antara skala suhu Celsius (°C) dan Kelvin (K) adalah hubungan linier dan dapat dinyatakan dengan rumus matematis sederhana.
Hubungan Matematis:
Skala Kelvin merupakan skala suhu mutlak di mana suhu nol Kelvin (0 K) mengindikasikan nol mutlak, yaitu suhu di mana semua gerakan molekuler berhenti. Suhu dalam Kelvin dapat dihitung dari suhu dalam Celsius menggunakan rumus berikut:
T(K)=T(°C)+273.15
Di mana:
- T(K) adalah suhu dalam Kelvin,
- T(°C) adalah suhu dalam Celsius.
Sebagai contoh:
- Suhu 0°C setara dengan 273.15 K,
- Suhu 100°C setara dengan 373.15 K.
Ilustrasi Perbandingan:
- Suhu Nol Mutlak:
- 0°C=273.15K (Nol mutlak di kedua skala).
- Pembekuan Air:
- 0°C=273.15K (Titik pembekuan air pada tekanan standar).
- Didih Air:
- 100°C=373.15K (Titik didih air pada tekanan standar).
Penting untuk Diperhatikan:
- Perbedaan antara suhu dalam Celsius dan Kelvin selalu tetap sebesar 273.15, karena skala Kelvin dimulai dari nol mutlak.
- Nilai dalam Kelvin tidak pernah negatif karena tidak ada suhu yang kurang dari nol mutlak.
Hubungan ini memungkinkan penggunaan keduanya secara bersamaan, terutama dalam konteks ilmu pengetahuan, di mana seringkali lebih nyaman menggunakan skala Kelvin, terutama dalam kaitannya dengan hukum gas ideal dan berbagai konsep terkait suhu mutlak.
FAQs tentang Suhu Celcius dan Kelvin
1. Apa itu suhu Celcius?
Suhu Celcius adalah skala suhu yang umum digunakan di banyak negara di dunia. Skala ini dinamai dari ilmuwan Swedia, Anders Celsius, yang mengusulkan sistem suhu ini pada abad ke-18. Pada skala Celcius, titik beku air murni pada tekanan atmosfer normal (1 atmosfer) ditetapkan pada 0 derajat Celcius (°C), sedangkan titik didih air murni pada tekanan atmosfer normal ditetapkan pada 100 derajat Celcius (°C).
2. Apa itu suhu Kelvin?
Suhu Kelvin adalah skala suhu yang digunakan dalam ilmu fisika dan sains. Skala ini dinamai dari ilmuwan Inggris, William Thomson (Lord Kelvin), yang memperkenalkannya pada abad ke-19. Suhu Kelvin merupakan skala absolut, di mana titik nolnya, yang disebut nol mutlak, mencerminkan suhu terendah yang mungkin tercapai di alam semesta. Satu kelvin (K) setara dengan satu derajat Celcius, tetapi nol mutlak pada skala Kelvin terletak pada 0 kelvin (K).
3. Bagaimana hubungan antara suhu Celcius dan Kelvin?
Hubungan antara suhu Celcius (°C) dan Kelvin (K) dapat dijelaskan dengan dua rumus sederhana:
- Untuk mengkonversi suhu Celcius menjadi Kelvin, gunakan rumus: K = °C + 273,15. Misalnya, jika suhu dalam Celcius adalah 25°C, maka suhu dalam Kelvin adalah 25 + 273,15 = 298,15 K.
- Untuk mengkonversi suhu Kelvin menjadi Celcius, gunakan rumus: °C = K – 273,15. Misalnya, jika suhu dalam Kelvin adalah 300 K, maka suhu dalam Celcius adalah 300 – 273,15 = 26,85°C.
4. Mengapa suhu Kelvin lebih disukai dalam ilmu fisika?
Suhu Kelvin lebih disukai dalam ilmu fisika karena merupakan skala suhu absolut yang terkait langsung dengan energi termal. Suhu dalam Kelvin memberikan informasi tentang tingkat energi molekul atau partikel dalam suatu sistem.
Selain itu, penggunaan suhu Kelvin menghindari nilai negatif dalam perhitungan dan analisis fisika. Nol mutlak pada skala Kelvin tidak dapat dicapai dalam keadaan nyata dan merupakan titik referensi yang tetap. Oleh karena itu, suhu Kelvin memberikan kerangka kerja yang lebih jelas dan konsisten untuk mempelajari fenomena fisika yang melibatkan perubahan suhu.
5. Kapan sebaiknya menggunakan suhu Celcius dan kapan sebaiknya menggunakan suhu Kelvin?
- Suhu Celcius umumnya digunakan dalam kehidupan sehari-hari untuk mengukur suhu lingkungan, suhu tubuh, suhu ruangan, dan sebagainya.
- Suhu Kelvin lebih sering digunakan dalam ilmu fisika, kimia, dan sains secara umum. Skala Kelvin lebih cocok untuk perhitungan termodinamika, perubahan suhu, dan analisis fisika yang melibatkan energi termal.
Namun, tergantung pada konteks penggunaan, baik suhu Celcius maupun Kelvin dapat digunakan. Penting untuk memahami perbedaan dan mengkonversi antara keduanya jika diperlukan.