Perbedaan antara Celsius dan Kelvin terletak pada titik nolnya: Celsius dimulai dari titik beku air (0°C), sedangkan Kelvin dimulai dari nol mutlak (0 K). Ukuran derajatnya identik — perubahan 1°C = tepat 1 K. Konversi dengan rumus K = °C + 273.15.
Celsius vs. Kelvin: Perbandingan Inti
| Properti | Celsius (°C) | Kelvin (K) |
|---|---|---|
| Tipe skala | Skala interval | Skala rasio (mutlak) |
| Titik nol | Titik beku air (0°C) | Nol mutlak (0 K) |
| Nilai negatif | Ya | Tidak pernah |
| Simbol derajat | °C | K (tanpa simbol derajat sejak 1967) |
| Titik didih air | 99.974°C (ITS-90) | 373.124 K |
| Didefinisikan oleh | Transisi fase air | Konstanta Boltzmann (sejak 2019) |
| Penggunaan utama | Kehidupan sehari-hari, cuaca | Sains, termodinamika, astronomi |
Mengapa Nol Mutlak Penting
Menurut Wikipedia, nol mutlak adalah kondisi di mana partikel memiliki gerakan termal minimal. Kondisi ini terjadi pada −273.15°C. Karena Kelvin dimulai dari batas fisik ini, skala ini memungkinkan perbandingan rasio — 400 K memiliki energi termal tepat dua kali lipat dari 200 K. Logika yang sama tidak berlaku untuk Celsius: 20°C bukan berarti “dua kali lebih panas” dari 10°C.
Rasio Interval 1:1
NIST mengonfirmasi bahwa 1 kelvin = 1 derajat Celsius dalam besarnya. Hal ini membuat konversi bersifat murni aditif — tidak diperlukan perkalian atau pembagian, hanya offset 273.15.
Konversi: Rumus dan Contoh
| Arah | Rumus | Contoh |
|---|---|---|
| °C → K | K = °C + 273.15 | 20°C = 293.15 K |
| K → °C | °C = K − 273.15 | 300 K = 26.85°C |
Menurut Vedantu:
| Suhu Umum | Celsius | Kelvin |
|---|---|---|
| Nol mutlak | −273.15°C | 0 K |
| Titik beku air | 0°C | 273.15 K |
| Suhu ruangan | 20°C | 293.15 K |
| Suhu tubuh | 37°C | 310.15 K |
| Titik didih air | 99.974°C | 373.124 K |
| Permukaan Matahari | 5.499°C | 5.772 K |
Kesalahan umum: Menulis “300 °K” — tidak benar sejak 1967. Satuannya cukup ditulis “K”.
Redefinisi SI 2019: Konstanta Boltzmann
| Sebelum 2019 | Sesudah 2019 |
|---|---|
| Kelvin didefinisikan oleh Titik Tripel Air (273.16 K) | Kelvin didefinisikan oleh konstanta Boltzmann |
| Konstanta Boltzmann memiliki ketidakpastian pengukuran | Konstanta Boltzmann bersifat eksak: 1.380649 × 10⁻²³ J/K |
| Titik Tripel bersifat eksak | Titik Tripel kini memiliki sedikit ketidakpastian |
| Bergantung pada komposisi isotop air | Berdasarkan konstanta fisika universal |
Menurut NIST, perubahan ini memastikan pengukuran suhu tidak bergantung pada zat tertentu — hal ini penting untuk komputasi kuantum (prosesor milli-kelvin) dan sensor luar angkasa jauh.
Mengapa Ilmuwan Menggunakan Kelvin: Perspektif Energi
Menurut Chemistry LibreTexts, Kelvin terikat langsung pada energi kinetik. Hal ini menjadikannya penting untuk:
| Aplikasi | Mengapa Kelvin Diperlukan |
|---|---|
| Hukum Gas Ideal (pV=nRT) | Menggunakan Celsius menghasilkan tekanan/volume negatif — secara fisika tidak mungkin |
| Astronomi | Suhu bintang diukur dalam Kelvin (Matahari: 5.772 K) |
| Kriogenika | Nitrogen cair pada 77 K; superkonduktor mendekati nol mutlak |
| Termodinamika | Rasio energi (E = k_BT) hanya berlaku pada skala mutlak |
Para Perintis
| Ilmuwan | Kontribusi |
|---|---|
| Anders Celsius (1701–1744) | Mengusulkan skala centigrade (1742); awalnya 0°=titik didih, 100°=titik beku; dibalik setelah wafatnya |
| Lord Kelvin (1824–1907) | Mengusulkan skala termometri mutlak (1848); menghitung nol mutlak pada ~−273°C |
Kesimpulan
Celsius bersifat relatif (skala interval); Kelvin bersifat mutlak (skala rasio). Keduanya memiliki ukuran derajat yang identik, dengan offset 273.15. Untuk kehidupan sehari-hari, gunakan Celsius. Untuk perhitungan ilmiah yang melibatkan rasio energi, hukum gas, atau termodinamika, gunakan Kelvin — tanpa simbol derajat.
FAQ
Apakah benar menyebut “derajat Kelvin”?
Tidak. Menurut aturan SI sejak 1967, satuannya adalah “kelvin” (K). Tulis “300 K”, bukan “300 °K”.
Suhu berapa yang sama dalam Celsius dan Kelvin?
Tidak ada. Kedua skala menggunakan interval yang identik dengan offset 273.15 — keduanya bergerak sejajar dan tidak pernah berpotongan. (Celsius dan Fahrenheit bertemu pada −40.)
Mengapa Kelvin tidak memiliki bilangan negatif?
Kelvin dimulai dari nol mutlak — titik di mana energi kinetik sama dengan nol. Kika tidak mungkin memiliki gerakan molekuler kurang dari nol, skala ini dimulai dari 0 dan hanya bertambah.
Tinggalkan Balasan