Kalkulator Suhu

Mengetahui beberapa titik sandaran menjadikan suhu lebih mudah difahami merentas skala:

• Sifar mutlak: -273.15°C / -459.67°F / 0K — minimum teoretikal di mana pergerakan molekul terhenti.
• Ais kering: -78.5°C / -109.3°F — digunakan untuk penghantaran barangan sejuk beku.
• Air membeku: 0°C / 32°F — titik penentu untuk Celsius.
• Suhu bilik: 20-22°C / 68-72°F — standard untuk pengukuran saintifik dan tetapan HVAC.
• Suhu badan: 37°C / 98.6°F — walaupun normal individu julatnya adalah 36.1-37.2°C.
• Pempasteuran: 72°C / 161.6°F — membunuh bakteria berbahaya dalam susu (dipegang selama 15 saat).
• Air mendidih: 100°C / 212°F pada paras laut — berkurangan lebih kurang 1°F setiap 500 kaki ketinggian.

Suhu ketuhar biasanya julat dari 150°C/300°F (rendah) hingga 260°C/500°F (piza/memanggang).

Daniel Fahrenheit (1724) menetapkan skalanya menggunakan tiga titik rujukan: air garam membeku pada 0°F, air membeku pada 32°F, dan suhu badan manusia pada 96°F (kemudian dibetulkan kepada 98.6°F). Nombor yang kelihatan sewenang-wenangnya ini menghasilkan skala di mana kebanyakan suhu cuaca jatuh antara 0-100°F, yang dianggap praktikal oleh Fahrenheit.

Anders Celsius (1742) memilih asas yang lebih logik: takat beku air pada 0° dan takat didih pada 100° (asalnya terbalik, dibetulkan oleh Carl Linnaeus).

Lord Kelvin (1848) mencipta skala mutlak bermula pada sifar mutlak, mengekalkan darjah bersaiz Celsius — ini menjadikannya penting untuk pengiraan hukum gas (PV = nRT memerlukan suhu mutlak) dan persamaan termodinamik.

Skala Rankine (mutlak, darjah bersaiz Fahrenheit) kadangkala digunakan dalam kejuruteraan AS.

Penukaran suhu resipi adalah penting apabila menggunakan buku masakan antarabangsa.

Penukaran suhu ketuhar biasa:

• 180°C = 350°F (bakar standard)
• 200°C = 400°F (panggang)
• 220°C = 425°F (panggang haba tinggi)
• 230°C = 450°F (piza)
• 150°C = 300°F (bakar perlahan)

Penukaran tanda gas: Tanda Gas 4 = 180°C = 350°F, dengan setiap tanda mewakili kenaikan lebih kurang 14°C/25°F.

Untuk pembuatan gula-gula, suhu yang tepat adalah sangat penting:

• Peringkat bebola lembut ialah 112-116°C (234-240°F)
• Bebola keras ialah 121-130°C (250-266°F)
• Retak keras ialah 146-154°C (295-310°F)

Suhu dalaman daging untuk keselamatan makanan:

• Ayam 74°C/165°F
• Daging kisar 71°C/160°F
• Daging khinzir 63°C/145°F dengan rehat 3 minit
• Stik daging lembu boleh dihidangkan pada 52°C/125°F (jarang/rare) hingga 71°C/160°F (masak penuh/well done) bergantung pada keutamaan

Untuk menukar Celsius kepada Fahrenheit, darabkan nilai Celsius dengan 9/5 (bersamaan 1.8) dan tambah 32: °F = (°C × 9/5) + 32. Sebagai contoh, 25°C = (25 × 1.8) + 32 = 77°F.

Untuk menterbalikkan proses tersebut, tolak 32 terlebih dahulu, kemudian darab dengan 5/9: °C = (°F − 32) × 5/9.

Nisbah ini terhasil daripada fakta bahawa selang antara takat beku dan takat didih air merangkumi 100 darjah Celsius tetapi 180 darjah Fahrenheit, memberikan nisbah 180/100 = 9/5.

Skala Kelvin, yang ditentukan oleh BIPM dan SI sebagai unit asas suhu termodinamik, menggunakan saiz darjah yang sama seperti Celsius, jadi K = °C + 273.15.

100 darjah Celsius adalah sama dengan 212 darjah Fahrenheit, takat didih air pada tekanan aras laut standard. Mengaplikasikan °F = (°C × 9/5) + 32 memberikan (100 × 1.8) + 32 = 180 + 32 = 212°F.

Pada skala Kelvin ini ialah 373.15 K, dan pada skala Rankine ia ialah 671.67°R.

Pasangan sandaran ini — 0°C = 32°F (membeku) dan 100°C = 212°F (mendidih) — ialah cara paling mudah untuk menyemak kewarasan sebarang penukaran.

Ambil perhatian bahawa takat didih menurun mengikut ketinggian: NIST menyatakan tekanan atmosfera berkurangan dengan ketinggian, merendahkan takat didih air kira-kira 1°F setiap 500 kaki, jadi pada ketinggian tinggi air mendidih di bawah 212°F.

Untuk menukar Kelvin kepada Celsius, tolak 273.15: °C = K − 273.15.

Untuk mendapatkan Fahrenheit, tukar kepada Celsius dahulu, kemudian gunakan °F = (°C × 9/5) + 32; jika digabungkan, °F = (K − 273.15) × 9/5 + 32. Sebagai contoh, 300 K = 300 − 273.15 = 26.85°C = 80.33°F.

Kelvin (simbol K, tidak boleh dipanggil "darjah Kelvin") ialah unit asas SI bagi suhu yang di definisikan oleh BIPM melalui nilai tetap pemalar Boltzmann sejak penakrifan semula SI 2019.

Oleh kerana Kelvin dan Celsius berkongsi magnitud darjah yang sama, sebarang perbezaan suhu adalah sama dari segi nilai pada kedua-duanya: perubahan 10°C adalah sama dengan perubahan 10 K.

Skala Kelvin ialah unit asas SI bagi suhu termodinamik, bermula pada sifar mutlak — takat di mana pergerakan molekul klasik terhenti secara teori. Sifar mutlak adalah sama dengan 0 K = −273.15°C = −459.67°F.

Oleh kerana Kelvin tiada nilai negatif dan bermula pada sifar sebenar, ia diperlukan untuk persamaan hukum gas dan termodinamik seperti PV = nRT, di mana penggunaan Celsius atau Fahrenheit akan memberikan keputusan yang salah.

NIST dan BIPM mentakrifkan Kelvin melalui nilai berangka tetap bagi pemalar Boltzmann (1.380649 × 10⁻²³ J/K).

Titik rujukan Kelvin yang biasa termasuklah:

• Air membeku pada 273.15 K
• Suhu bilik sekitar 293–295 K
• Suhu badan pada 310.15 K
• Air mendidih pada 373.15 K

Penukaran suhu sering digunakan dalam kehidupan seharian dan kerja teknikal:

• Pelancong menukar ramalan cuaca antara Celsius dan Fahrenheit apabila berpindah antara AS dan negara yang menggunakan sistem metrik.
• Peminat masakan di rumah menterjemah tetapan ketuhar daripada resipi Eropah, di mana 180°C = 350°F ialah haba pembakar standard.
• Penjagaan kesihatan bergantung pada bacaan yang tepat: suhu badan normal ialah 37°C = 98.6°F, dan demam secara amnya adalah ≥ 38°C = 100.4°F.
• Saintis dan jurutera bekerja dalam unit Kelvin untuk termodinamik, kriogenik, dan pengiraan hukum gas, seperti yang diselaraskan oleh BIPM dan SI.
• Juruteknik HVAC mengira perbezaan suhu (ΔT) untuk beban pemanasan dan penyejukan, manakala jurutera bahan menggunakan pengembangan terma (ΔL = α·L₀·ΔT) untuk merangka jambatan, landasan kereta api, dan saluran paip yang perlu menahan perubahan suhu mengikut musim.

Skala Rankine (°R) ialah skala suhu mutlak yang menggunakan darjah bersaiz Fahrenheit, yang mana hubungannya dengan Fahrenheit adalah sama persis seperti Kelvin dengan Celsius. Ia bermula pada sifar mutlak: 0°R = 0 K = −459.67°F.

Untuk menukar, gunakan salah satu cara berikut:

• °R = °F + 459.67
• °R = K × 9/5
• °R = (°C + 273.15) × 9/5

Sebagai contoh, air membeku (0°C) adalah sama dengan 491.67°R, dan air mendidih (100°C) adalah sama dengan 671.67°R.

Rankine digunakan terutamanya dalam termodinamik kejuruteraan AS, di mana darjah Fahrenheit adalah konvensional tetapi skala mutlak diperlukan untuk pengiraan. Seperti Kelvin, Rankine tidak pernah mengambil nilai negatif dalam keadaan biasa dan diutamakan di mana-mana sahaja nisbah termodinamik penting.

Perbezaan suhu (ΔT) hanyalah perubahan antara dua bacaan, dan ia adalah sama dari segi nilai dalam Celsius dan Kelvin kerana kedua-duanya berkongsi saiz darjah yang sama — jadi kejatuhan dari 30°C kepada 20°C adalah ΔT sebanyak 10°C = 10 K. Dalam Fahrenheit dan Rankine, perubahan fizikal yang sama adalah sama dengan 18°F = 18°R.

Perbezaan suhu mendorong pengembangan terma, dikira sebagai ΔL = α·L₀·ΔT, di mana α ialah pekali pengembangan linear bahan (setiap K), L₀ ialah panjang asal, dan ΔL ialah perubahan panjang.

Contohnya, keluli dengan α ≈ 12 × 10⁻⁶ /K berkembang kira-kira 0.12 mm semeter bagi setiap kenaikan 10 K. Jurutera menggunakan kaedah ini untuk menetapkan saiz sambungan pengembangan pada jambatan dan landasan rel.

Ralat penukaran yang paling kerap berlaku adalah mudah dielakkan setelah anda mengetahuinya:

• Lupa penambahan +32 — skala Celsius dan Fahrenheit tidak berkongsi titik sifar yang sama, jadi anda tidak boleh terus mendarab dengan 1.8. Sentiasa tambah 32 apabila menukar kepada Fahrenheit dan tolak 32 terlebih dahulu apabila menukar ke arah sebaliknya.
• Mengenakan pelarasan kepada perbezaan suhu — ΔT hanya harus menggunakan nisbah 9/5 (atau tiada nisbah untuk °C↔K), dan jangan sekali-kali menggunakan +32.
• Menulis "darjah Kelvin" atau menggunakan simbol darjah dengan K — mengikut SI dan BIPM, bentuk yang betul hanyalah "kelvin" dan "K".
• Bundarkan 273.15 kepada 273 untuk Kelvin — ini akan menyebabkan ralat kecil dalam kerja saintifik yang tepat; kekalkan nilai penuh 273.15 untuk ketepatan.