Unit Dasar: Kelvin (K) - Direferensikan ke Nol Mutlak

Keuntungan: perhitungan termodinamika, mekanika kuantum, fisika statistik, proporsionalitas langsung dengan energi molekuler

Penggunaan: semua penelitian ilmiah, eksplorasi ruang angkasa, kriogenik, superkonduktivitas, fisika partikel

• Kelvin (K) - Skala Absolut

  Skala absolut mulai dari 0 K; ukuran derajat sama dengan Celsius. Digunakan dalam hukum gas, radiasi benda hitam, kriogenik, dan persamaan termodinamika
• Celsius (°C) - Skala Berbasis Air

  Didefinisikan melalui transisi fase air pada tekanan standar (0°C beku, 100°C mendidih); ukuran derajat sama dengan Kelvin. Banyak digunakan di laboratorium, industri, dan kehidupan sehari-hari di seluruh dunia
• Rankine (°R) - Fahrenheit Absolut

  Padanan absolut untuk Fahrenheit dengan ukuran derajat yang sama; 0°R = nol mutlak. Umum dalam termodinamika dan rekayasa kedirgantaraan AS

Unit Dasar: Fahrenheit (°F) - Skala Kenyamanan Manusia

Keuntungan: presisi skala manusia untuk cuaca, pemantauan suhu tubuh, kontrol kenyamanan

Penggunaan: Amerika Serikat, beberapa negara Karibia, pelaporan cuaca, aplikasi medis

• Fahrenheit (°F) - Skala Kenyamanan Manusia

  Skala berorientasi manusia: air membeku pada 32°F dan mendidih pada 212°F (1 atm). Umum di AS dalam konteks cuaca, HVAC, memasak, dan medis
• Réaumur (°Ré) - Historis Eropa

  Skala historis Eropa dengan 0°Ré pada titik beku dan 80°Ré pada titik didih. Masih dirujuk dalam resep warisan dan industri tertentu
• Newton (°N) - Ilmiah Historis

  Diusulkan oleh Isaac Newton (1701) dengan 0°N pada titik beku dan 33°N pada titik didih. Saat ini sebagian besar menjadi minat historis

Sebelum Termometer: Metode Berbasis Manusia

• Uji Sentuh Tangan: Pandai besi kuno mengukur suhu logam dengan sentuhan - penting untuk menempa senjata dan peralatan
• Pengenalan Warna: Pembakaran tembikar berdasarkan warna api dan tanah liat - merah, oranye, kuning, putih menunjukkan peningkatan panas
• Pengamatan Perilaku: Perubahan perilaku hewan dengan suhu lingkungan - pola migrasi, isyarat hibernasi
• Indikator Tanaman: Perubahan daun, pola berbunga sebagai panduan suhu - kalender pertanian berdasarkan fenologi
• Keadaan Air: Es, cair, uap - referensi suhu universal paling awal di semua budaya

Sebelum instrumen, peradaban memperkirakan suhu melalui indera manusia dan isyarat alam — tes taktil, warna api dan material, perilaku hewan, dan siklus tanaman — membentuk fondasi empiris pengetahuan termal awal.

Revolusi Ilmiah: Mengukur Suhu

• 1593: Termoskop Galileo - Alat pengukur suhu pertama yang menggunakan ekspansi udara dalam tabung berisi air
• 1654: Ferdinand II dari Tuscany - Termometer cair-dalam-kaca tersegel pertama (alkohol)
• 1701: Isaac Newton - Mengusulkan skala suhu dengan 0°N pada titik beku, 33°N pada suhu tubuh
• 1714: Gabriel Fahrenheit - Termometer merkuri dan skala standar (32°F beku, 212°F didih)
• 1730: René Réaumur - Termometer alkohol dengan skala 0°r beku, 80°r didih
• 1742: Anders Celsius - Skala sentigrad dengan 0°C beku, 100°C didih (awalnya terbalik!)
• 1743: Jean-Pierre Christin - Membalik skala Celsius ke bentuk modernnya

Revolusi ilmiah mengubah suhu dari sensasi menjadi pengukuran. Dari termoskop Galileo hingga termometer merkuri Fahrenheit dan skala sentigrad Celsius, instrumentasi memungkinkan termometri yang tepat dan dapat diulang di seluruh ilmu pengetahuan dan industri.

Dari Standar Fisik ke Konstanta Fundamental

• 1887: Biro Internasional Timbangan dan Ukuran - Standar suhu internasional pertama
• 1927: Skala Suhu Internasional (ITS-27) - Berdasarkan 6 titik tetap dari O₂ hingga Au
• 1948: Celsius secara resmi menggantikan 'sentigrad' - resolusi CGPM ke-9
• 1954: Titik tripel air (273.16 K) - Didefinisikan sebagai referensi fundamental Kelvin
• 1967: Kelvin (K) diadopsi sebagai satuan dasar SI - Menggantikan 'derajat Kelvin' (°K)
• 1990: ITS-90 - Skala suhu internasional saat ini dengan 17 titik tetap
• 2019: Redefinisi SI - Kelvin didefinisikan oleh konstanta Boltzmann (k_B = 1.380649×10⁻²³ J·K⁻¹)

Termometri modern berevolusi dari artefak fisik ke fisika fundamental. Redefinisi 2019 mengaitkan Kelvin dengan konstanta Boltzmann, membuat pengukuran suhu dapat direproduksi di mana saja di alam semesta tanpa bergantung pada standar material.

Redefinisi Kelvin mewakili pergeseran paradigma dari pengukuran berbasis material ke pengukuran berbasis fisika.

• Reproduktibilitas Universal: Setiap laboratorium dengan standar kuantum dapat merealisasikan Kelvin secara independen
• Stabilitas Jangka Panjang: Konstanta Boltzmann tidak bergeser, menurun, atau memerlukan penyimpanan
• Suhu Ekstrem: Memungkinkan pengukuran akurat dari nanokelvin hingga gigakelvin
• Teknologi Kuantum: Mendukung penelitian komputasi kuantum, kriogenik, dan superkonduktivitas
• Fisika Fundamental: Semua satuan dasar SI sekarang didefinisikan oleh konstanta alam

Perkiraan cepat untuk penggunaan sehari-hari:

• C ke F (kasar): Gandakan, tambahkan 30 (mis., 20°C → 40+30 = 70°F, sebenarnya: 68°F)
• F ke C (kasar): Kurangi 30, bagi dua (mis., 70°F → 40÷2 = 20°C, sebenarnya: 21°C)
• C ke K: Cukup tambahkan 273 (atau tepatnya 273.15 untuk presisi)
• K ke C: Kurangi 273 (atau tepatnya 273.15)
• F ke K: Tambahkan 460, kalikan dengan 5/9 (atau gunakan (F+459.67)×5/9 secara tepat)

Untuk perhitungan presisi:

• C ke F: F = (C × 9/5) + 32 atau F = (C × 1.8) + 32
• F ke C: C = (F - 32) × 5/9
• C ke K: K = C + 273.15
• K ke C: C = K - 273.15
• F ke K: K = (F + 459.67) × 5/9
• K ke F: F = (K × 9/5) - 459.67

Hafalkan jangkar-jangkar ini:

• Nol mutlak: 0 K = -273.15°C = -459.67°F (suhu serendah mungkin)
• Air membeku: 273.15 K = 0°C = 32°F (tekanan 1 atm)
• Titik tripel air: 273.16 K = 0.01°C (titik definisi tepat)
• Suhu ruangan: ~293 K = 20°C = 68°F (suhu lingkungan yang nyaman)
• Suhu tubuh: 310.15 K = 37°C = 98.6°F (suhu inti normal manusia)
• Air mendidih: 373.15 K = 100°C = 212°F (1 atm, permukaan laut)
• Oven sedang: ~450 K = 180°C = 356°F (Tanda Gas 4)

Memahami unit Δ (delta):

• Perubahan 1°C = perubahan 1 K = perubahan 1.8°F = perubahan 1.8°R (besaran)
• Gunakan awalan Δ untuk perbedaan: Δ°C, Δ°F, ΔK (bukan suhu absolut)
• Contoh: Jika suhu naik dari 20°C menjadi 25°C, itu adalah perubahan Δ5°C = Δ9°F
• Jangan pernah menambah/mengurangi suhu absolut dalam skala yang berbeda (20°C + 30°F ≠ 50 apapun!)
• Untuk interval, Kelvin dan Celsius identik (interval 1 K = interval 1°C)

• Kelvin TIDAK memiliki simbol derajat: Tulis 'K', bukan '°K' (diubah pada tahun 1967)
• Jangan bingung antara suhu absolut dengan perbedaan: 5°C ≠ Δ5°C dalam konteks
• Tidak dapat secara langsung menambah/mengalikan suhu: 10°C × 2 ≠ energi panas setara 20°C
• Rankine adalah Fahrenheit absolut: 0°R = nol mutlak, BUKAN 0°F
• Kelvin negatif tidak mungkin: 0 K adalah minimum absolut (di luar pengecualian kuantum)
• Tanda Gas bervariasi menurut oven: GM4 ~180°C tetapi bisa ±15°C tergantung merek
• Celsius ≠ Sentigrad secara historis: Skala Celsius awalnya terbalik (100° beku, 0° didih!)

• Cuaca: Hafalkan poin-poin penting (0°C=beku, 20°C=nyaman, 30°C=panas, 40°C=ekstrem)
• Memasak: Suhu internal daging sangat penting untuk keamanan (165°F/74°C untuk unggas)
• Sains: Selalu gunakan Kelvin untuk perhitungan termodinamika (hukum gas, entropi)
• Bepergian: AS menggunakan °F, sebagian besar dunia menggunakan °C - ketahui konversi kasarnya
• Demam: Suhu tubuh normal 37°C (98.6°F); demam dimulai sekitar 38°C (100.4°F)
• Ketinggian: Air mendidih pada suhu yang lebih rendah seiring bertambahnya ketinggian (~95°C pada 2000m)

• Pengolahan & Penempaan Logam

  Pembuatan baja (∼1538°C), kontrol paduan, dan kurva perlakuan panas menuntut pengukuran suhu tinggi yang presisi untuk kualitas, struktur mikro, dan keamanan
• Kimia & Petrokimia

  Perengkahan, reformasi, polimerisasi, dan kolom distilasi bergantung pada profil suhu yang akurat untuk hasil, keamanan, dan efisiensi di berbagai rentang
• Elektronik & Semikonduktor

  Anil tungku (1000°C+), jendela deposisi/etsa, dan kontrol ruang bersih yang ketat (±0.1°C) menopang kinerja dan hasil perangkat canggih

• Pemantauan Suhu Tubuh

  Rentang inti normal 36.1–37.2°C; ambang batas demam; manajemen hipotermia/hipertermia; pemantauan berkelanjutan dalam perawatan kritis dan bedah
• Penyimpanan Farmasi

  Rantai dingin vaksin (2–8°C), freezer ultra-dingin (hingga −80°C), dan pelacakan ekskursi untuk obat-obatan yang sensitif terhadap suhu
• Kalibrasi Peralatan Medis

  Sterilisasi (autoklaf 121°C), krioterapi (−196°C nitrogen cair), dan kalibrasi perangkat diagnostik dan terapeutik

• Fisika & Ilmu Material

  Superkonduktivitas mendekati 0 K, kriogenik, transisi fase, fisika plasma (rentang megakelvin), dan metrologi presisi
• Penelitian Kimia

  Kinetika dan kesetimbangan reaksi, kontrol kristalisasi, dan stabilitas termal selama sintesis dan analisis
• Luar Angkasa & Dirgantara

  Sistem perlindungan termal, propelan kriogenik (LH₂ pada −253°C), keseimbangan termal pesawat ruang angkasa, dan studi atmosfer planet

• Pemanggangan & Pastri Presisi

  Pengembangan roti (26–29°C), tempering cokelat (31–32°C), tahapan gula, dan manajemen profil oven untuk hasil yang konsisten
• Keamanan & Kualitas Daging

  Suhu internal yang aman (unggas 74°C, sapi 63°C), sisa panas masakan, tabel sous-vide, dan kepatuhan HACCP
• Pengawetan & Keamanan Pangan

  Zona bahaya makanan (4–60°C), pendinginan cepat, integritas rantai dingin, dan kontrol pertumbuhan patogen

Gunakan °F = (°C × 9/5) + 32. Contoh: 25°C → 77°F

Gunakan °C = (°F − 32) × 5/9. Contoh: 100°F → 37.8°C

Gunakan K = °C + 273.15. Contoh: 27°C → 300.15 K

Gunakan K = (°F + 459.67) × 5/9. Contoh: 68°F → 293.15 K

°C menyatakan suhu absolut; Δ°C menyatakan perbedaan suhu (interval). 1 Δ°C sama dengan 1 K

Skala absolut yang menggunakan derajat Fahrenheit: 0°R = nol mutlak; °R = K × 9/5

273.16 K di mana fase padat, cair, dan gas air berada bersamaan; digunakan sebagai referensi termodinamika

1 eV sesuai dengan 11604.51812 K melalui konstanta Boltzmann (k_B). Digunakan untuk plasma dan konteks energi tinggi

Sekitar 1.4168×10^32 K, batas atas teoretis di mana fisika yang diketahui rusak

Ruangan ~22°C (295 K); tubuh manusia ~37°C (310 K)

Kelvin adalah unit termodinamika absolut yang didefinisikan melalui konstanta fisik (k_B), bukan skala sewenang-wenang, jadi ia menggunakan K (bukan °K).

Suhu absolut dalam Kelvin tidak bisa negatif; namun, sistem tertentu menunjukkan 'suhu negatif' dalam arti inversi populasi — mereka lebih panas daripada K positif mana pun.