SATUAN TEM PERATUR

A.4 1 SATUAN TEM PERATUR

Temperatur dalam SI dinyatakan dalam kelvin (K), dan skalanya disebut skala temperatur Kelvin. Skala Kelvin adalah skala absolut, yang berarti bahwa pusatnya

(nol kelvin, atau 0 K) adalah temperatur nol absolut, suatu temperatur teoretis yang dicirikan dengan tidak adanya panas sama sekali. Pada skala Kelvin, air membeku pada sekitar 273 K dan mendidih pada sekitar 373 K.

Untuk maksud nonsains, biasanya digunakan skala temperatur eelcius. Satuan temperatur yang berkaitan adalah derajat eelcius (0C), yang sama dengan satu kelvin. Pada skala ini, air membeku pada sekitar no! derajat (0°C) dan mendidih pada sekitar 100 derajat (100°C) pada kondisi standar tertentu. Skala eelcius juga dikenal dengan skala temperatur centigrade. Hubungan antara temperatur Kelvin

dan temperatur eelcius dinyatakan dalam persamaan berikut:

Temperatur dalam derajat eelcius = temperatur dalam kelvin - 273,1 5

(A-17) di mana T menunjukkan temperatur. Dalam bekerja dengan perubahan temperatur,

a tau

T(0C) = T(K) - 273, 15

atau interval temperatur, seperti yang biasa terjadi dalam mekanika, kedua satuan tersebut dapat digunakan karena intervalnya sama. *

Satuan temperatur pada USeS adalah derajat Fahrenheit (°F). Pada skala temperatur Fahrenheit, air membeku pada sekitar 32 derajat (32°F) dan mendidih

pada sekitar 212 derajat (2l2°F). Setiap derajat Fahrenheit tepat sama dengan 5/

9 kelvin atau derajat eelcius. Skala absolutnya adalah skala temperatur Rank­ ine, yang berkaitan dengan skala Fahrenheit dengan persamaan

WF) = T(0R) - 459,67 F (A-1 8) Jadi, nol absolut berkaitan dengan -459,67°F.**

*Lord Kelvin (1824-1907), William Thomson adalah fisikawan Inggris yang membuat banyak penemuan sains, mengembangkan teori·teori tentang panas, dan mengusulkan skala absolut untuk temperatur.

Anders Celcius (1701-1744) adalah ilmuwan dan astronomer Swedia. Dalam tahun 1742 ia mengem· bangkan skala temperatur di mana 0 dan lOO secara berturut-turut adalah titik beku dan titik didih air. **William John Macquorn Rankine

( 1820-1872) adalah insinyur dan fisikawan Skotlandia. la membuat kontribusi penting dalam berbagai bidang seperti termodinamika, cahaya, bunyi, analisis tegangan, dan rekayasa/teknik jembatan.

Gabriel Daniel Fahrenheit (1686- 1736) adalah fisikawan Jerman yang bereksperimen dengan termometer dan membuatnya lebih akurat dengan menggunakan merkuri (air raksa) di dalam tabung. Fahrenheit menetapkan titik asal (Oo) skala temperaturnya di titik beku campuran es, garam, dan air.

428 Lampiran A Sistem Satuan dan Faktor Konversi Rumus konversi antara skala Fahrenheit dan eelcius adalah sebagai berikut:

(A-19a,b) Seperti sebelumnya, T menunjukkan temperatur pada skala yang ditulis.

A.S I KONVERSI ANTARA SATUAN

Besaran-besaran yang diberikan dalam satuan USeS atau SI dapat dikonversi secara cepat ke sistem lainnya dengan menggunakan faktor konversi yang dicantumkan dalam Tabe1 A-5. Jika besaran yang diberikan dinyatakan dalam

satuan uses, maka angka ini dapat dikonversi ke satuan SI dengan cara mengalikannya dengan faktor konversi. Untuk mengilustrasikan proses ini, asumsikan bahwa tegangan di suatu balok diberikan sebesar 1 0600 psi dan kita akan mengkonversikan besaran ini ke satuan SI. Dari Tabel A-5 kita lihat bahwa tegangan sebesar 1 psi setara dengan 6894,76 Pa. Dengan demikian, konversi dari harga yang diketahui tersebut dilakukan dengan cara berikut:

( 10.600 psi)(6894,76) = 73.100.000 Pa = 73,1 MPa Karena harga semula dinyatakan dalam tiga angka penting, maka kita membulatkan

hasil akhir ketiga angka penting juga (Iihat Larnpiran B untuk pembahasan angka penting). Perhatikan bahwa faktor konversi sebesar 6894,76 mempunyai satuan pascal dibagi dengan pound per inci kuadrat, sehingga persamaan tersebut dimensinya sudah benar. Untuk membalik proses konversi (artinya, untuk men­ gkonversi dari satuan SI ke satuan useS), besaran dalam satuan SI dibagi dengan faktor konversi. Sebagai contoh, misalkan momen inersia suatu penampang balok

diketahui sebesar 94,73 X 106 mm4. Momen inersia dalam satuan uses adalah

6 94,7 4 3 x 10 mm

228 m . 4

di mana angka 416231 adalah faktor konversi untuk momen inersia. T ABEL A-5 Konversi

Akselerasi (linier) foot per second squared ft/s2

meter per second squared rnfs2 inch per second squared in./s2

meter per second squared rnfs2 Luas

square meter m2 square foot

square foot

ft2 7 0,09290304*

square milimeter mm2 Densitas (massa)

(Massa jenis) slug per cubic foot

kilogram per cubic meter kg/m3 Densitas (berat)

slug/ft3 5 15,379

(Berat jenis) pound per cubic foot

newton per cubic meter kN!m3 pound per cubic inch

lb/ft3

lb/in.3

kilonewton per cubic kN/m3

meter

Mekanika Bahan 429 -1

T ABEL A-5 Lanjutan

Energi; kerja foot-pound

J kilowatt-hour

MJ British thermal unit

M kip (1000 pounds)

kN Gaya per satuan panjang

kilo newton

(Intensitas gaya) pound per foot

NI m pound

lb/ft

newton per meter

N/n kip

lb/in.

kN/m kip

kN/m Panjang

k/in.

m inch

mm mile

Mass a slug

kg Momen gaya; torque

N·m pound-inch

newton meter

N·m kip-foot

newton meter

kN·m kip-inch

kilonewton meter

kN·m Momen inersia (area)

kilonewton meter

milimeter sampai pangkat 4 mm4 inch

meter sampai pangkat 4 m4 Moment inersia

in.4

0,41623 1 X 10-6 0,416 x 10-6

kilogram meter persegi kg·m2 Gay a

ft-lb/s

ft-lb/min

horsepower (550 ft-lb/s) hp

Tekanan; tegangan pound

Pa pound

pascal (N/m2)

MP a Modulus Penampang

millimeter sampai pangkat 3 mm3 inch

16,3871 X 19-6

16,4 X 10-6

meter sampai pangkat 3 m3

430 L.ampiran A Sistem Satuan dan Faktor Konversi T ABEL A-5 Lanjutan

KtXepatan (linier) foot

meter per sekon m/s inch

meter per sekon m/s mile

meter per sekon m/s mile

kilometer per hour kmlh Volume

cubic meter m3 cubic

cubic foot

cubic meter m3 cubic

in.3

16,3871 X 10--Q

16,4 X 10--Q

cubic centimeter (cm) cm3 gallon (231 in.3)

L gallon (231 in.3)

cubic meter m3 * Asterik menandai faktor konversi yang eksak

Catatan: Untuk mengubah satuan dari SI ke USCS, bagi dengan faktor konversi