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