Suhu Adalah: Pengertian, Alat Ukur, Satuan, dan Konversi

BIASANYA ketika seseorang sedang kepanasan, suhu tubuh menjadi tinggi sehingga terasa panas. Di sisi lain, ketika seseorang kedinginan, suhu tubuhnya rendah sehingga badanya pun terasa dingin

Namun, apakah sebenarnya suhu itu? Berikut ini adalah ulasan mengenai pengertian suhu, macam satuan hingga rumus suhu.

Pengertian 

Baca juga: Uraian tentang Hukum Archimedes dan Hukum Pascal

Suhu memiliki berbagai macam pengertian. Dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), suhu diartikan sebagai ukuran kuantitatif dari temperatur, panas atau dingin, dan diukur menggunakan termometer. 

Suhu menjadi besaran yang akan menyatakan ukuran derajat dingin dan panas suatu benda. Selain bisa dinyatakan secara kualitatif, suhu juga dapat dinyatakan secara kuantitatif dengan satuan derajat tertentu.

Baca juga: 6 Fakta-fakta Unik Mengenai Bakteri

Pengertian suhu lainnya juga disampaikan Tri Cahyono (2007) dalam bukunya yang berjudul Penyehatan Udara. Suhu adalah keadaan panas dinginnya suatu udara.

Pada umumnya, daerah tropis cenderung memiliki suhu udara yang tertinggi di muka bumi sedangkan daerah kutub memiliki suhu udara yang rendah. Lalu jika berdasarkan daerahnya, dataran rendah cenderung memiliki suhu yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan dataran tinggi. 

Semakin tinggi permukaan tanah, maka suhunya juga akan semakin rendah. Seperti suhu dingin yang akan dirasakan menusuk tulang jika sedang berada di gunung.

Dikutip dari  Encyclopedia Britannica, suhu adalah ukuran panas atau dingin yang dinyatakan dalam skala sembarang dan menunjukkan arah dimana energi panas mengalir secara spontan (energi mengalir dari suatu benda yang bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah).

Oleh karena itu, dapat disimpulkan suhu adalah ukuran kualitatif yang artinya dapat diukur seberapa pantas atau dinginnya suatu. Suhu bisa diukur karena adanya energi kinetik dalam suatu benda. Jadi, bila semakin besar energi suatu benda maka semakin tinggi suhu benda tersebut. Tingkatan suhu ini dapat diukur menggunakan alat yang dinamakan termometer. Nama alat ini berasal dari bahasa latin,  yaitu thermo yang artinya panas dan meter yang artinya untuk mengukur. 

Satuan Suhu

1. Skala Kelvin

Skala Kelvin diperkenalkan oleh Lord Kelvin (1824-1907) yang mengusulkan untuk menggunakan suhu nol mutlak (-273°C) sebagai skala 0 pada termometer. Cara pembacaan ini disebut dengan skala Kelvin dimana perubahan 1 derajat pada skala Kelvin sama dengan perubahan 1 derajat pada skala Celsius. 

Namun suhu 0 derajat skala Kelvin dimulai pada suhu -273°C. Dengan demikian, 0°C sama dengan 273 Kelvin yang ditulis dengan huruf (K) tanpa derajat.

2. Skala Celsius

Skala Celsius ditemukan oleh ahli astronomi asal Swedia Anders Celsius pada tahun 1742 yang mengusulkan suatu skala sebagai patokan mengukur suhu. Skala Celsius memiliki seratus derajat panas yang terbagi rata antara suhu air membeku dan mendidih.

3. Skala Reamur

Skala Reamur pertama kali diusulkan oleh Rene Antoine de Reaumur pada tahun 1731. Skala Reamur menyebutkan suhu es mencair diberi nilai 0°R dan suhu air mendidih diberi nilai 80°R.

4. Skala Fahrenheit

Skala Fahrenheit menyebutkan suhu es mencair diberi nilai 32°F dan suhu air mendidih diberi nilai 212°F. Skala Fahrenheit pertama kali diperkenalkan oleh ilmuwan Jerman bernama Gabriel Fahrenheit pada tahun 1724.

Alat ukur 

Melansir buku Kalor dan Suhu dalam Hidupku karangan Tri Wahyuni Lestari, alat pengukur suhu disebut termometer. Termometer pertama kali diteliti ilmuwan dan dokter dari Yunani bernama Galen pada 170 M. Konsep awal dari pengukuran suhu oleh Galen disebut termoskop atau termometer tanpa skala.

Penelitian itu berlanjut hingga tahun 1593 oleh Galileo Galilei yang berasal dari Italia dengan penemuan Termometer Udara yang peka terhadap perubahan suhu hingga udara pada saat itu.

Meski diawali oleh Galen, Galilei dikenal dunia internasional dengan penemuan pertama termometer di tahun 1593. Kini termometer yang umum digunakan adalah termometer zat cair dengan pengisi pipa kapiler berisi raksa atau alkohol menurut Sumber Belajar Kemdikbud. Raksa dipilih sebagai isi kapiler termometer karena salah satunya karena raksa dapat mengukur suhu yang rendah hingga suhu yang tinggi yakni dari -39°C-357°C.

Sedangkan alasan alkohol menjadi pengisi termometer karena memiliki titik beku yang sangat rendah yaitu -114°C. Namun sayang nya termometer alkohol tidak dapat digunakan mengukur suhu yang tinggi karena hanya mencapai 78°C. Selain itu, berkat semakin majunya teknologi belakangan dikembangkan juga termometer digital.

Konversi suhu

World Meteorological Organization (WMO) menggunakan satuan derajat Celcius  sebagai satuan suhu yang berkaitan dengan kegiatan meteorologi atau informasi cuaca. Suhu udara juga merupakan parameter utama untuk menggambarkan terjadinya perubahan iklim. 

Amerika menggunakan satuan Fahrenheit untuk suhu udara. Adapun media di Inggris memiliki konsensus menggunakan dua satuan suhu udara yaitu Celcius dan Fahrenheit. Kelvin digunakan sebagai "Standar Internasional"dalam kepentingan sains.

Adanya perbedaan satuan suhu udara yang digunakan maka diperlukan konversi suhu online dari dan ke satuan Celcius, Kelvin, Fahrenheit, Reamul dan Rankine sebagai alat bantu yang memudahkan.

Akibat perubahan suhu

Perubahan suhu yang dialami oleh suatu benda, dapat mengakibatkan beberapa macam perubahan pada benda. Berikut jenis-jenis perubahannya, yang dikutip berdasarkan buku Ilmu Pengetahuan Alam untuk Sekolah Menengah Pertama Kelas VII oleh Agung Wijaya dkk (2008: 30), 

• Perubahan kimia, contohnya kayu yang dipanaskan akan berubah menjadi arang.
• Perubahan volume, umumnya benda yang dipanaskan akan bertambah volumenya, sedangkan benda yang didinginkan akan menyusut volumenya.
• Perubahan wujud, contohnya benda padat yang dipanaskan akan melebur, sebaliknya benda cair jika didinginkan akan membeku.
• Perubahan warna, contohnya besi yang dipanaskan terus menerus warnanya akan berubah menjadi merah pijar, bahkan menjadi putih pijar.
• Perubahan daya hantar listrik, pada umumnya daya hantar listrik penghantar akan berkurang, jika penghantar tersebut dipanaskan.

Perubahan volume, perubahan daya hantar listrik, dan perubahan warna benda pijar, dapat digunakan sebagai pengukur suhu. Di antara ketiga macam perubahan tersebut, perubahan volume yang paling sering dipakai sebagai pengukur suhu. 

Perubahan volume inilah, yang kemudian diterapkan dalam pembuatan termometer zat cair.

Perbedaan suhu dan kalor

1. Perbedaan suhu dan kalor berdasarkan pengertiannya

Suhu adalah ukuran kuantitatif terhadap temperatur panas dan dingin yang diukur dengan termometer. Dikutip dari Buku IPA Kelas 7 SMP Kurikulum Merdeka Belajar, suhu adalah ukuran derajat atau tingkat panas suatu benda.

Berbeda dengan suhu, pengertian kalor yaitu sebuah tenaga panas yang dapat diteruskan ataupun diterima oleh satu benda ke benda lain. Umumnya kalor berpindah dari benda bersuhu tinggi ke suhu rendah, sehingga kalorlah yang memengaruhi benda untuk mendapat energi dari benda-benda lain.

2. Perbedaan suhu dan kalor berdasarkan perpindahan panasnya

Suhu tinggi menunjukkan benda cukup panas, sedangkan suhu rendah menunjukkan bahwa benda cukup dingin. Hal ini menyatakan bahwa cara mendeteksi panas adalah dengan merasakan ada di tahap mana suhu yang dimilikinya.

Kalor berpindah dari suhu tinggi menuju suhu yang lebih rendah, sehingga benda membeku karena melepaskan kalor dan benda mencair karena menerima kalor. Hal ini menyimpulkan bahwa kalor dapat mengubah wujud benda.

Kalor berpindah melalui tiga cara, yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi. Berikut penjelasannya:

• Konduksi adalah perpindahan panas melalui suatu zat tanpa disertai perpindahan partikel zat karena ada perbedaan selisih suhu. Istilah konduksi sering disebut juga hantaran panas, seperti misalnya proses setrika pakaian.
• Konveksi adalah perpindahan kalor dari satu zat ke zat lain yang disertai perpindahan partikel-partikel zat atau disebut juga aliran panas. Misalnya, air dipanaskan bagian bawahnya dan air pada bagian atas juga ikut panas.
• Radiasi, adalah sebuah proses perpindahan kalor yang tanpa membutuhkan zat perantara atau medium. Misalnya, seperti sinar panas matahari yang dapat dirasakan sampai ke bumi.

3. Perbedaan suhu dan kalor berdasarkan ukuran

Suhu dapat diukur secara langsung menggunakan alat bernama termometer. Prinsip kerja termometer memanfaatkan sifat fisis benda atau zat akibat perubahan suhu. Sementara kalor tidak dapat diukur secara langsung, tetapi harus dihitung. Kalor dipengaruhi oleh jenis benda, wujud benda, massa benda hingga perubahan suhu pada benda.

4. Perbedaan suhu dan kalor berdasarkan satuan pengukuran

Suhu memiliki beberapa satuan dalam pengukuran, seperti sebagai berikut:

• Celcius, satuan ini ditemukan oleh Anders Celcius, memiliki titik beku sebesar 0° Celsius dan titik didih 100° Celsius serta dilambangkan dengan huruf 'C'.
• Reamur, satuan ini ditemukan oleh René Antoine Ferchault de Réaumur, memiliki titik beku sebesar 0° Reamur dan titik didih 80° Reamur serta dilambangkan dengan huruf 'R'.
• Fahrenheit, ditemukan oleh Daniel Gabriel Fahrenheit dengan titik beku 32° Fahrenheit dan titik didih 212° Fahrenheit serta dilambangkan dengan huruf 'F'.
• Kelvin, ditemukan oleh Lord Willian Kelvin, memiliki titik beku sebesar 273° Kelvin dan titik didih 373° Kelvin serta dilambangkan dengan huruf 'K'.

Sementara satuan ukuran kalor adalah Joule atau dilambangkan dengan huruf 'J'. Untuk mengukur kalor perlu dilakukan perhitungan menggunakan rumus persamaan:

Q = m . c .