Pada suhu berapakah 2 buah termometer yang masing masing menggunakan satuan derajat Reamur dan Fahrenheit menunjukkan skala yang sama?

Mungkin beberapa di antara kalian sering keliru mengenai persepsi antara suhu dan kalor. Padahal antara suhu dan kalor memiliki dimensi yang berbeda. Suhu adalah besaran pokok, sedangkan kalor adalah besaran turunan. Suhu adalah derajat panas atau dingin suatu zat sedangkan kalor adalah salah satu bentuk energi.

Derajat panas atau dingin suatu zat dapat diukur dengan menggunakan alat ukur suhu yang disebut dengan termometer. Berdasarkan jenis skalanya, termometer dapat dibedakan menjadi empat jenis, yaitu termometer Celcius, Reamur, Fahrenheit dan Kelvin. Perbandingan skala termometer Celcius, Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin yaitu sebagai berikut.

Tabel Perbandingan Skala Termometer

4 skala termometer di atas merupakan acuan dari satuan suhu yang dapat diubah atau dikonversi dari satuan yang satu dengan satuan yang lainnya. Untuk menghitung konversi satuan suhu, sebenarnya lebih mudah menggunakan trik perbandingan dibandingkan dengan menggunaka rumus. Lalu bagaimana caranya? Silahkan kalian simak baik-baik penjelasan berikut ini.

Tips dan Trik Menghitung Konversi Suhu Termometer Tanpa Rumus

Dengan mengunakan trik perbandingan skala termometer, kita cukup memperhatikan titik lebur dan titik didih dari dua jenis termometer yang akan dikonversi skalanya. Misalkan terdapat termometer X dengan titik lebur A dan titik didih B serta termometer Y dengan titik lebur D dan titik didih C. Maka perbandingan skalanya dapat kalian lihat pada gambar berikut ini.

Keterangan:

X = skala yang ditunjuk oleh termometer X

Y = skala yang ditunjuk oleh termometer Y

A = titik tetap bawah (beku/lebur) termometer X

B = titik tetap atas (didih) termometer X

C = titik didih termometer Y

D = titik lebur termometer Y

Contoh Soal dan Pembahasan

1. Sebuah termometer dengan skala oX memiliki titik beku air pada -40oC dan titik didih air 160oC. Pada saat termometer tersebut terbaca 15oX maka pada termometer skala Celcius terbaca …

Penyelesaian:

Titik lebur termometer X = -40oC

Titik didih termometer Y = 160oC

Titik lebur termometer Celcius = 0oC

Titik didih termometer Celcius = 100oC

Skala yang ditunjuk termometer X = 15oX

Diagram perbandingan skala termometer X dan Celcius diperlihatkan pada gambar berikut ini.

Dari diagram di atas, maka konversi skala kedua termometer tersebut adalah sebagai berikut.

2. Dua buah termometer A dan B menunjuk angka yang sama, 100o ketika digunakan untuk mengukur suhu air mendidih. Dalam air yang agak hangat, termometer A menunjuk angka 75o sementara termometer B menunjuk angka 50o. Jika termometer A menunjuk angka 25o, termometer B akan menunujuk angka …

Penyelesaian:

Titik atas termometer A = 100o

Titik atas termometer B = 100o

Titik tengah termometer A = 75o

Titik tengan termometer B = 50o

Skala yang ditunjuk termometer A = 25o

Diagram perbandingan skala termometer A dan B diperlihatkan pada gambar berikut ini.

Dari diagram di atas, maka konversi skala kedua termometer tersebut adalah sebagai berikut.

≫ 2(100 – t) = 3(50 – t)

≫ 200 – 2t = 150 – 3t

≫ -2t + 3t = 150 – 200

≫ t = -50o

3. Temperatur-temperatur Celcius (C) menunjukkan P kali temperatur termometer Fahrenheit (F). Besar temperatur masing-masing termometer itu adalah sebagai berikut.

(A) C = P dan F = P

(B) C = 9/(32 – 5P) dan F = 9P/(32 – 5P)

(C) C = P(1 – 5/9P) dan F = (1 – 5/9P)

(D) C = 120P/(1 – 5/9P) dan F = 120/(1 – 5P/9P)

(E) C = 160P/(5 – 9P) dan F = 160/(5 – 9P)

Jawaban yang tepat adalah …

Penyelesaian:

Titik lebur termometer Fahrenheit = 32oF

Titik didih termometer Fahrenheit = 212oF

Titik lebur termometer Celcius = 0oC

Titik didih termometer Celcius = 100oC

Skala yang ditunjuk termometer Celcius = P × skala yang ditunjuk termometer Fahrenheit sehingga dapat kita tuliskan bentuk persamaan berikut ini.

C = PF ………. Pers. (1)

Diagram perbandingan skala termometer Fahrenheit dan Celcius diperlihatkan pada gambar berikut ini.

Dari diagram di atas, maka konversi skala kedua termometer tersebut adalah sebagai berikut.

≫ 100(F – 32) = 180PF

≫ 5(F – 32) = 9PF

≫ 5F – 160 = 9PF

≫ 5F – 9PF = 160

≫ F(5 – 9P) = 160

≫ F = 160/(5 – 9P) ………. Pers. (2)

Subtitusikan persamaan (2) ke persamaan (1):

≫ C = PF

≫ C = P{160/(5 – 9P)}

≫ C = 160P/(5 – 9P)

Jadi, temperatur C = 160P/(5 – 9P) dan temperatur F = 160/(5 – 9P). Dengan demikian jawaban yang benar adalah (E).

4. Temperatur Celcius (C) menunjukkan angka yang sama dengan temperetur termometer Fahrenheit (F) pada suhu T. Besar T adalah …

Penyelesaian:

Titik lebur termometer Fahrenheit = 32oF

Titik didih termometer Fahrenheit = 212oF

Titik lebur termometer Celcius = 0oC

Titik didih termometer Celcius = 100oC

Skala yang ditunjuk termometer Celcius = skala yang ditunjuk termometer Fahrenheit sebesar t.

Diagram perbandingan skala termometer Fahrenheit dan Celcius diperlihatkan pada gambar berikut ini.

Dari diagram di atas, maka konversi skala kedua termometer tersebut adalah sebagai berikut.

≫ 100(t – 32) = 180t

≫ 5(t – 32) = 9t

≫ 5t – 160 = 9t

≫ 5t – 9t = 160

≫ -4t = 160

≫ t = 160/(-4)

≫ t = -40o

5. Termometer A dan B digunakan untuk mengukur suhu fluida x, y, dan z. Data hasil pengukurannya disajikan dalam tabel berikut ini.

Tentukanlah nilai t!

Penyelesaian:

Dengan menggunakan perbandingan, maka nilai t dapat ditentukan sebagai berikut.

≫ 4(t – 5) = 120

≫ 4t – 20 = 120

≫ 4t = 120 + 20

≫ 4t = 140

≫ t = 140/4

≫ t = 35o

6. Pada termometer X titik beku air 40oX dan titik didih air 240oX. Bila suatu benda diukur dengen termometer Fahrenheit suhunya 112oF, maka bila diukur dengen termometer X, suhunya adalah …

Penyelesaian:

Titik tetap bawah termometer X = 40oX

Titik tetap atas termometer X = 240oX

Titik tetap bawah termometer F = 32oF

Titik tetap atas termometer F = 212oF

Skala yang ditunjuk termometer F = 112oF

Diagram perbandingan skala termometer X dan F diperlihatkan pada gambar berikut ini.

Dari diagram di atas, maka konversi skala kedua termometer tersebut adalah sebagai berikut.

≫ 18(t – 40) = 8(200)

≫ 18t – 720 = 1600

≫ 18t = 1600 + 720

≫ 18t = 2320

≫ t = 2320/18

≫ t = 128,88

≫ t = 129oX