Tabla de Contenidos
Mengetahui cara mengonversi Kelvin ke Celcius sama pentingnya dengan mengetahui cara melakukan konversi terbalik. Banyak sifat fisikokimia materi dilaporkan pada temperatur yang berbeda, dan ini, secara umum, dinyatakan dalam Kelvin. Namun, kebanyakan orang merasa lebih mudah untuk menangani suhu dalam Celsius, jadi mengubah Kelvin ke Celsius adalah sesuatu yang perlu dilakukan setiap hari.
Konversi ini sangat sederhana karena kedua skala hanya berbeda pada posisi nol. Namun, akan lebih mudah untuk memahami dan, yang terpenting, untuk diingat, jika Anda memahami dari mana kedua skala itu berasal dan bagaimana penggunaannya.
Skala Celcius (°C)
Ini adalah skala suhu yang ditemukan pada tahun 1742 oleh Anders Celsius, seorang astronom Swedia. Skala ini ditetapkan berdasarkan titik beku dan titik didih air di permukaan laut. Titik beku air adalah titik referensi yang ditetapkan pada suhu 0 °C, sedangkan titik didih ditetapkan pada suhu 100 °C, oleh karena itu awalnya disebut suhu skala Celcius.
Skala Celcius adalah skala suhu relatif. Ini berarti bahwa itu tidak mengukur suhu absolut suatu benda, tetapi hanya menyatakan ketika suhu lebih tinggi atau lebih rendah dari suhu referensi, dalam hal ini titik leleh atau titik beku air.
Dengan kata lain, semua suhu yang diukur dalam derajat Celcius menunjukkan seberapa panas atau dingin suatu benda relatif terhadap titik leleh air. Karena ada suhu yang lebih rendah dari titik leleh tersebut, maka bisa ada suhu negatif pada skala ini. Suhu referensi kedua digunakan untuk menentukan “ukuran” derajat Celcius.
Skala suhu absolut dan Kelvin (K)
Berbeda dengan skala celcius atau Celcius, skala Kelvin adalah skala suhu absolut , tidak bergantung pada titik referensi mana pun. Nol pada skala Kelvin sebenarnya menunjukkan tidak adanya energi panas dalam tubuh. Itu dibuat oleh William Thompson (juga dikenal dengan gelar kebangsawanannya, Lord Kelvin, karenanya namanya) pada tahun 1848, yang menetapkan setiap unit pada skalanya dengan ukuran yang sama dengan derajat pada skala Celcius. Hal ini membuat pengubahan dari Kelvin ke Celcius jauh lebih mudah, karena satu-satunya perbedaan antara kedua skala adalah lokasi nol mutlak, yang setara dengan -273,15 °C.
Perlu diperhatikan bahwa satuan 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 Kelvin menjadi derajat Celcius
Untuk mengubah Kelvin menjadi derajat Celcius, Anda hanya perlu mengukur suhu dalam Kelvin dan menguranginya dengan 273,15. Biasanya ditulis:
Saat menggunakan rumus ini, °C menyatakan suhu dalam derajat Celcius (yang ingin Anda cari) dan bukan satuan derajat Celcius. Hasil operasi memberikan langsung dalam °C. Untuk menghindari kebingungan antara variabel yang muncul dalam persamaan dan satuan suhu, lebih baik tidak menempatkan satuan saat melakukan konversi, tetapi hanya nilai numeriknya. Setelah melakukan operasi, simbol derajat Celcius (°C) ditempatkan.
Contoh:
Misalkan dalam tabel data dilaporkan bahwa pirolisis kayu dimulai pada 580 K dan Anda ingin tahu apa yang sesuai dengan derajat Celcius. Langkah pertama adalah mengganti 580 dengan K dalam rumus (tanpa satuan untuk menghindari kebingungan). Kemudian operasi dilakukan, dan akhirnya °C ditambahkan:
CATATAN: Pada contoh di atas, hasil akhir dibulatkan menjadi satu (307K bukannya 306,85K) karena aturan angka penting. Ini menetapkan bahwa, selain penjumlahan dan pengurangan, hasilnya dibulatkan ke posisi digit persekutuan terkecil dari semua angka, dalam hal ini, satuannya.
Bentuk rumus yang lebih tepat untuk mengubah Kelvin ke Celcius
Rumus di atas, meskipun mudah digunakan, sering menimbulkan kebingungan karena satuan tidak dapat dimasukkan kecuali berada di akhir. Untuk menghindari hal ini, lebih baik menggunakan bentuk yang lebih benar dari persamaan yang sama. Dalam banyak buku tentang fisika dan termodinamika, suhu absolut dilambangkan dengan huruf T, sedangkan suhu relatif dalam derajat Celsius dilambangkan dengan huruf Yunani θ ( theta , yang merupakan t dalam alfabet Yunani). Jadi, rumus sebelumnya adalah:
Dalam hal ini, K dan °C masing-masing mewakili satuan Kelvin dan derajat Celcius, sedangkan T dan θ mewakili suhu dengan satuan masing-masing. Untuk mendapatkan suhu dalam derajat Celsius (yaitu, θ), cukup dicari nilai θ dengan mengalikan kedua sisi persamaan dengan °C.
Contoh:
Misalkan Anda ingin mengubah titik didih oksigen, yaitu 90,18 K, menjadi derajat Celcius atau Celcius. Dalam hal ini, kita memiliki T = 90,18 K dan θ diminta. Jadi, seseorang hanya perlu memasukkan T ke dalam rumus dan mencari θ:
Jadi, memecahkan θ, yang merupakan suhu dalam derajat Celcius (yang kita inginkan), kita mendapatkan:
Konversi terbalik, dari Celcius ke Kelvin
Untuk mengonversi dari Celcius ke Kelvin, Anda hanya perlu menyelesaikan salah satu dari dua persamaan, yang berarti menambahkan 273,15 ke kedua sisi rumus:
Atau, lebih tepatnya,
Bagaimana mengkonversi Kelvin ke unit lain
Suhu absolut dalam Kelvin dapat dikonversi ke skala suhu lainnya, baik itu relatif maupun absolut. Misalnya, Anda juga dapat mengonversi Kelvin ke Fahrenheit (yang merupakan skala relatif) atau Anda dapat mengonversi Kelvin ke Rankine (yang merupakan skala absolut).
sistem verifikasi
Setiap kali konversi unit dilakukan, penting untuk memverifikasi bahwa hasilnya masuk akal, karena selalu ada kemungkinan salah, bahkan ketika menggunakan rumus sesederhana yang ditunjukkan. Dalam kasus konversi dari Kelvin ke Celcius dan sebaliknya, dalam satu kasus Anda harus mengurangi 273,15 dan dalam kasus lain Anda harus menjumlahkan, dan sangat mudah lupa kapan harus melakukan satu atau yang lain. Agar konversi selalu dilakukan dengan benar, dua tips berikut dapat diperhatikan:
- Suhu dalam Kelvin harus selalu lebih besar dari suhu dalam derajat Celcius . Misalnya, jika mengubah 400 K menjadi Celcius hasilnya menjadi 673 °C, transformasi tersebut salah, karena suhu dalam Kelvin tidak pernah kurang dari suhu dalam °C.
- Suhu dalam Kelvin tidak pernah negatif , karena ini adalah skala absolut dan nilai minimumnya adalah nol (tidak ada satuan, hanya nol). Sebaliknya, semua suhu yang kurang dari 273,15 K, jika diubah menjadi °C, akan memberikan nilai negatif.
