Derajat Celsius
Satuan turunan SI · besaran: suhu
01 · Definisi
Derajat Celsius sama dengan kelvin: langkahnya sama, nolnya digeser. Selisih suhu dalam kedua skala menghasilkan angka yang sama, sedangkan suhunya sendiri berbeda tepat 273,15.
Secara historis skala ini ditentukan oleh dua titik tetap: leburnya es dan mendidihnya air. Yang bawah berdiri kukuh — tekanan hanya menggesernya seperseribu derajat. Yang atas sama sekali tidak bertahan: air mendidih pada seratus derajat hanya di permukaan laut, sedangkan di pegunungan jelas lebih awal. Justru karena itu definisi modern melepaskan titik didih dan menyisakan satu jangkar saja bagi Celsius: ia ditetapkan lewat kelvin, dan kelvin sejak 2019 lewat tetapan Boltzmann.
Memanaskan dari dua puluh ke tiga puluh derajat Celsius adalah sepuluh kelvin yang sama, dan dalam teknik termal selisih ditulis dalam kelvin, tak peduli suhunya sendiri diberikan dalam skala apa. Perbedaan baru muncul di tempat suhu masuk ke rumus sebagai dirinya sendiri, bukan sebagai selisih: dalam hukum gas ideal, dalam radiasi benda hitam, dalam efisiensi siklus Carnot. Memasukkan derajat Celsius ke sana adalah kekeliruan umum yang memberi jawaban janggal, sebab semua hukum itu menghitung dari nol mutlak.
02 · Konversi
Masukkan suhu, lembar ini akan membentangkannya ke semua skala
Suhu tidak dikonversi dengan pengali saja, melainkan dengan pengali beserta pergeseran: tiap skala punya nolnya sendiri dan besar derajatnya sendiri. Karena itu nol tidak berpindah ke nol pada pasangan mana pun — kecuali kelvin dengan Rankine.
Skala Celsius dan Fahrenheit berpotongan tepat di satu titik: minus empat puluh berarti sama di keduanya. Itu berasal dari kenyataan bahwa derajat Fahrenheit bernilai lima per sembilan derajat Celsius, sementara nol kedua skala terpisah tiga puluh dua bagian. Pasangan kelvin — Rankine dibangun lain: nolnya sama dan besar derajatnya berbeda, sehingga nisbahnya tetap dan sama dengan satu koma delapan.
| Skala | Nama | Nilai | Di mana dijumpai |
|---|---|---|---|
| K | kelvin, satuan dasar SI | 273,15 | fisika, astronomi, suhu warna |
| °C | derajat Celsius | 0 | cuaca, kedokteran, teknik |
| °F | derajat Fahrenheit | 32 | AS, Bahama, Belize, Kepulauan Cayman |
| °Ra | derajat Rankine | 491,67 | teknik termal di AS |
| °Ré | derajat Réaumur | 0 | Rusia dan Prancis abad ke-19, pembuatan keju |
| °De | derajat Delisle | 150 | Rusia abad ke-18, skalanya sebaliknya |
| °N | derajat Newton | 0 | percobaan pertama membuat skala, 1701 |
| K | kelvin | 273,15 | titik acuan untuk perbandingan |
Kelvin dan Celsius hanya berbeda pada pergeseran, Fahrenheit berbeda pula pada besar derajat. Dalam rumus tempat suhu tampil sebagai dirinya sendiri dan bukan sebagai selisih, hanya skala mutlak yang cocok
03 · Orde besaran
dari nanokelvin sampai inti bintangLeburnya es, 0 °C
04 · Alat ukur
Dengan apa derajat Celsius diukur
Kolom alkohol atau galinstan naik seiring suhu: skalanya digurat menurut dua titik tetap dan jarak di antaranya dibagi rata. Raksa telah diusir dari peralatan rumah tangga oleh Konvensi Minamata, tetapi justru termometer raksalah yang selama dua abad menentukan apa yang dianggap satu derajat.
Hambatan platina murni naik seiring suhu secara terduga dan terulang, karena itu justru termometer inilah yang menjadi acuan pada rentang dari hidrogen sampai perak. Pt100 industri memberi tepat seratus ohm pada nol derajat.
Sambungan dua kawat berbeda menimbulkan tegangan sebesar milivolt yang bergantung pada selisih suhu sambungan dan alat. Ia murah, kecil, dan tahan seribu lima ratus derajat, karena itu ada di tanur, turbin, dan oven.
Ia membaca suhu dari radiasi inframerah benda itu sendiri tanpa menyentuhnya. Bacaannya bergantung pada emisivitas permukaan: logam mengkilap terbaca terlalu rendah, dan itulah sumber galat utama pengukuran suhu tanpa sentuh.
05 · Aturan penulisan
Spasi sebelum lambang, dan tidak pernah “C°”
°C adalah lambang majemuk: tanda derajat menempel pada huruf besar Latin C, sedangkan antara angka dan lambang dipasang spasi tak terputus seperti pada satuan lain. Kelvin ditulis sama sekali tanpa tanda derajat — tanda itu diambil darinya pada 1967.
Tanda derajat adalah aksara tersendiri, U+00B0, bukan nol superskrip dan bukan huruf “o”. Unicode juga punya ligatur jadi ℃ (U+2103), tetapi standar menganjurkan mengetik dua aksara: ligatur berpindah buruk antarfon dan merusak pencarian dalam teks. Nilai negatif ditulis dengan tanda minus U+2212, bukan dengan tanda hubung.
06 · Satuan tetangga
Kelvin adalah yang tertua dalam keluarga: satuan dasar SI yang bedanya dengan Celsius hanya pada letak nol. Fahrenheit menjalani hidupnya sendiri di tiga negara; Rankine adalah skala mutlak dengan derajat Fahrenheit.
derajat yang sama, satu nol lebih rendah
suhu sehari-hari
AS, Bahama, Belize
Di antara lembar-lembar Simetrium yang bersebelahan dengan derajat Celsius adalah kelvin sebagai satuan dasar suhu, derajat Fahrenheit dan derajat Rankine — pasangan Anglo-Amerika, dan juga joule, yang lewatnya suhu terhubung dengan energi gerak partikel.
07 · Bagian sejarah
Skala yang dibalik setelah penciptanya wafat
Anders Celsius menaruh nol pada mendidihnya air dan seratus pada leburnya es: makin dingin, makin besar angkanya. Logikanya meteorologis — di Uppsala dengan cara itu nilai negatif hampir tak pernah muncul.
Setahun setelah Celsius wafat, skala itu dibalik ke bentuk yang kita kenal. Jasanya dinisbahkan kepada Linnaeus, yang memesan termometer untuk rumah kacanya, dan kepada Mårten Strömer, pengganti Celsius di observatorium; tidak ada kesaksian yang meyakinkan bagi salah satunya.
Sampai 1948 skala ini disebut seratus derajat, centigrade, tetapi dalam bahasa Prancis dan Spanyol kata itu berarti seperseratus sudut siku-siku. Konferensi Umum menutup kemenduaan itu dengan memberi skala tersebut nama penciptanya.
Mula-mula skala didefinisikan ulang lewat titik tripel air, lalu ITS-90 merinci titik tetap praktis dari hidrogen sampai tembaga, dan pada 2019 kelvin dipancang pada tetapan Boltzmann. Mendidihnya air berhenti menjadi definisi dan tinggal menjadi kenyataan belaka.
Nol skala bukan titik lebur
Setelah didefinisikan ulang lewat kelvin, nol derajat Celsius menurut definisi bukan lagi titik lebur es — kini ia sekadar 273,15 K. Pada tekanan normal es melebur kira-kira sepersepuluh ribu derajat lebih rendah, dan selisih itu bukan galat pengukuran melainkan akibat dilepaskannya definisi dari suatu zat. Air dalam sel titik tripel harus punya susunan isotop air laut: isotop berat hidrogen dan oksigen menggeser titik itu seperempat milikelvin, dan standarnya menetapkan susunan itu tersendiri. Sejak 2019 bahkan itu pun tak tersisa: kelvin diberikan oleh nilai angka tetapan Boltzmann, dan sel-sel titik tripel berpindah dari definisi ke jajaran acuan kerja, sejajar dengan titik beku galium, indium, dan perak.
Katalog · satuan ukuran
Satu lembar untuk tiap besaran
Tujuh satuan dasar SI, dua puluh dua satuan turunan bernama sendiri, dan satuan di luar sistem yang tak dapat ditinggalkan baik oleh teknik maupun kehidupan sehari-hari. Masing-masing punya lembarnya: definisi, konversi, alat, aturan penulisan. Dalam 36 bahasa.
Satuan turunan SI bernama sendiri
lembar derajat Celsius terbukaSatuan dasar SI
warna terakota — kelvin, dari sanalah Celsius diperoleh lewat pergeseranSkala suhu yang sudah tak terpakai
Bahasa lembar
36 bahasa. Lambang °C bersifat internasional, tetapi skala sehari-hari yang biasa tidak: dalam terjemahan untuk AS dan Belize, lembar ini dibuka dengan konversi ke Fahrenheit.