Pengukuran bukan hanya tentang panjang dan massa, namun juga tentang suhu. Pengukuran suhu atau sering disebut temperatur termasuk dalam konsep yang relatif baru. Ilmuwan awal memahami perbedaan antara “panas” dan “dingin”, tetapi mereka tidak memiliki metode untuk mengukur berbagai tingkat panas sampai abad ketujuh belas.
Pada tahun 1597, astronom Italia Galileo Galilei menciptakan thermoscope air sederhana, sebuah perangkat yang terdiri dari tabung kaca panjang terbalik dalam botol tertutup yang berisi udara dan air. Ketika tabung dipanaskan, udara diperluas dan mendorong cairan naik dalam tabung.
Tingkat air di tabung bisa dibandingkan pada temperatur yang berbeda untuk menunjukan perubahan relatif sebagai penambahan panas atau dihilangkan. Namun, thermoscope memiliki kekurangan berkenaan dengan cara mudah untuk langsung mengukur suhu.
Beberapa tahun kemudian, fisikawan dan penemu asal Italia Santorio Santorio meningkatkan desain Galileo dengan menambahkan skala numerik untuk thermoscope tersebut.
Ini adalah thermoscopes awal yang mempengaruhi perkembangan termometer cairan yang umum digunakan saat ini.
Termometer modern beroperasi berdasarkan kecenderungan beberapa cairan untuk menguap ketika dipanaskan. Cairan di dalam termometer menyerap panas, menguap, menempati volume yang lebih besar dan memaksa tingkat cairan di dalam tabung meningkat. Ketika cairan didinginkan, terjadi kontraksi, menempati volume yang lebih kecil dan menyebabkan tingkat cairan menyusut.
Termometer pertama kali dirancang pada tahun 1641 untuk Grand Duke of Tuscany (Pusat Monarki Italia): termometer itu menggunakan alkohol, dan memiliki tanda derajat. Tapi ilmuwan yang dikreditkan atas penggunaan titik beku air sebagai “nol” atau titik awal adalah Londoner, Robert Hooke, pada tahun 1664.
Suhu adalah ukuran dari jumlah energi panas yang dimiliki oleh suatu benda atau sering diartikan sebagai kesetimbangan panas dinginya suatu benda. Karena suhu adalah pengukuran relatif, skala ditentukan berdasarkan titik referensi (titik beku dan titik didih) yang harus digunakan secara akurat untuk mengukurnya.
Ada empat skala utama yang biasa digunakan di dunia saat ini untuk mengukur suhu: skala Fahrenheit (°F), yang (°C) skala Celsius, dan skala Kelvin (K) dan skala Reamur (°R). Masing-masing skala ini menggunakan penentuan titik referensi yang berbeda, seperti yang dijelaskan secara rinci di bawah.
1. Skala Fahrenheit
Skala Fahrenheit diambil dari nama Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736), seorang fisikawan Jerman yang dikreditkan atas penemuan termometer alkohol pada tahun 1709 dan termometer air raksa di 1714. Skala Suhu Fahrenheit kemudian dikembangkan pada tahun 1724.
Fahrenheit awalnya membuat skala di mana temperatur campuran es-air-garam yang ditetapkan sebesar 0 derajat. Suhu es air (tanpa garam) campuran ditetapkan pada 30 derajat dan suhu tubuh manusia ditetapkan pada 96 derajat.
Menggunakan skala ini, Fahrenheit mengukur temperatur air tepat 212 ° F mendidih pada skala nya. Dia kemudian menyesuaikan titik beku air dari 30 ° F sampai 32 ° F, sehingga membuat kesimpulan interval antara titik beku dan titik didih air hingga 180 derajat (dan mengukur suhu tubuh berada pada 98,6 ° F). Skala Fahrenheit masih umum digunakan di Amerika Serikat.
Baca Juga :
Pemuaian Zat Padat, Cair dan Gas
Penemu Termometer Pertama kali
Kelebihan – Kekurangan Termometer Air Raksa dan Alkohol
2. Skala Celcius
Anders Celsius (1701-1744) adalah seorang astronom Swedia yang dikreditkan atas penemuan dari skala celcius pada tahun 1742. Celcius memilih titik leleh es dan titik didih air sebagai suhu referensi nya sebagai dua metode yang sederhana dan konsisten dalam kalibrasi termometer.
Celsius membagi perbedaan suhu antara titik beku dan titik didih air menjadi 100 derajat. Setelah Andrea Celsius meninggal, skala celcius berganti nama menjadi skala Celcius dengan titik beku air ditetapkan pada 0 ° C dan titik didih air pada 100 ° C.
Skala Celsius lebih diutamakan dari skala Fahrenheit dalam penelitian ilmiah karena lebih kompatibel dengan format dasar sepuluh dari Sistem Internasional (SI).
Selain itu, skala Celsius dalam penggunaan pengukuran suhu sangat umum digunakan di sebagian besar negara di dunia selain Amerika Serikat.
3. Skala Kelvin
Lord William Kelvin (1824-1907) adalah seorang ahli fisika Skotlandia yang merancang sakala Kelvin (K) pada tahun 1854. Skala Kelvin didasarkan pada gagasan nol mutlak, suhu teoritis di mana semua gerak molekul berhenti dan tidak ada energi yang telihat dapat terdeteksi.
Secara teori, titik nol pada skala Kelvin adalah suhu terendah yang ada di alam semesta: -273.15ºC. Skala Kelvin menggunakan unit yang sama dari penentuan skala Celcius.
Namun mengubah titik nol menjadi nol mutlak: -273.15ºC. Oleh karena itu, titik beku air adalah 273,15 kelvin (skala kelvin tidak ditambah istilah “derajat” atau simbol º), dan 373,15 K adalah titik didih air.
Skala Kelvin, seperti halnya skala Celcius, adalah unit SI standar pengukuran yang digunakan umumnya dalam pengukuran ilmiah.
Karena tidak ada angka negatif pada skala Kelvin (secara teoritis tidak ada yang bisa lebih dingin dari nol mutlak), sangat nyaman untuk menggunakan skala kelvin ketika mengukur temperatur yang sangat rendah dalam penelitian ilmiah.
3. Skala Reamur
Skala Reamur adalah skala suhu yang dinamai menurut René Antoine Ferchault de Réaumur, yang pertama mengusulkannya pada 1731.
Titik beku air adalah 0 derajat Réaumur, titik didih air 80 derajat. Jadi, satu derajat Réaumur sama dengan 1,25 derajat Celsius atau kelvin.
Skala ini pada awalnya dibuat dengan alkohol, oleh sebab itu termometer Réaumur yang dibuat dengan raksa sebenarnya bukan termometer Réaumur sejati.
Réaumur mungkin memilih angka 80 karena dapat dibagi-dua sebanyak 4 kali dengan hasil bilangan bulat (40, 20, 10, 5), sedangkan 100 hanya dapat dibagi 2 kali dengan hasil bilangan bulat (50, 25).
Skala Réaumur digunakan secara luas di Eropa, terutama di Perancis dan Jerman, tapi kemudian digantikan oleh Celsius. Saat ini skala Réaumur jarang digunakan kecuali di industri permen dan keju.
Rumus Konversi skala suhu:
Selain skala suhu diatas, masih terdapat skala suhu lainnya, namun jarang dipergunakan seperti halnya Reamur yaitu, skala Rankine, skala Newton, Skala Romer.