Rankine -asteikko mikä on, muunnokset, esimerkit

Selitämme, mikä on Rankine -asteikko ja sen historia. Lisäksi annamme esimerkkejä Celsius-, Fahrenheit- ja Kelvin -muunnoksista.

Mikä on Rankine -asteikko?

Se Rankine -asteikko Se on absoluuttinen termodynaaminen lämpötila -asteikko, jossa kaikki sen arvot ovat positiivisia, koska ne viitataan absoluuttiseen nollaan; Alin teoreettinen lämpötila, johon vartalo voi saavuttaa, mutta kokeellisesti ja termodynaamisesti on mahdotonta saavuttaa.

Skotlannin insinööri William John Macquorn Rankine (alempi kuva) ehdotti vuonna 1859 yksitoista vuotta sen jälkeen, kun William Thomson (Lord Kelvin, 1848) julkaisi absoluuttisen lämpötila -asteikonsa Celsius -luokkien perusteella, ° C.

Kelvin -asteikon absoluuttisen nollan arvo on -273,15 ºC. Loput tämän asteikon lämpötilat saadaan lisäämällä 273,15 lämpötilojen arvoon celsiusasteissa (tai tunnetaan paremmin nimellä Celsius).

Rankine -asteikko liittyy Fahrenheit -asteisiin. Siksi tämän asteikon absoluuttinen nolla -arvo ilmaistaan ​​Fahrenheit -asteina; Tämä on -459,67 ºF. Siten muiden lämpötilojen saamiseksi riittää lisäämään 459,67 lämpötilojen arvoon (° R = ° F + 459,67).

Rankine -arvosanoja käytettiin tekniikan toiminnassa Yhdysvalloissa ja Englannissa. Nykyään sen käyttö on kuitenkin käytännössä sammunut.

Rankine ja muut lämpötila -asteikot

Celsius

Andrés Celsius julkaisi asteikonsa vuonna 1742, osoittaen veden kiehumislämpötilaa 0 ºC: ksi ja sen jäätymislämpötilaan 100 ºC. Mutta Jean-Pierre Christin (1743) ja Carlos Linneo (1745) sijoittivat lämpötila-asteikon päinvastaisesti, kuten se on tällä hetkellä tiedossa.

Fahrenheit

Fahrenheitin asteikko ehdotti Daniel Gabriel Fahrenheit vuonna 1724. Asteikko muodostaa lämpötilan 32 ºF veden jäätymisenä ja veden kiehumislämpötila 212 ºF.

Voi palvella sinua: natriumoksidi (NA2O): rakenne, kaava, ominaisuudet, riskit

Fahrenheit kertoi, että veden, jään ja ammoniumsuolan seoksen lämpötila oli 0 ºF; Kun taas vettä ja jäätä, lämpötila oli 32 ºF.

Rankine

Rankine -luokat ilmaisevat myös itseään ° R: ksi tai yksinkertaisesti R -yksiköinä. Kelvin -asteille, itse asiassa sitä kutsutaan yleensä vain Kelviniksi, ja k ja ° K kirjoitetaan.

Jopa kansallinen standardien ja kymmenen instituutti suosittelee, ettei tutkinto -symbolia käytetä, kun käytetään Rankine -lämpötila -asteikkoa NIST -julkaisuissa.

Lämmönsiirto säteilyllä, entropian muutos, Carnot -lämpömoottorin lämpötehokkuus ja lämpöpumpun saantokerroin edellyttävät absoluuttisen lämpötilan käyttöä asteina Rankineessa työskennellessään amerikkalaisessa tekniikkajärjestelmässä.

Joillakin Yhdysvaltain tekniikan aloilla ne mittaavat termodynaamista lämpötilaa Rankine -lämpötila -asteikolla; Koko tieteellisessä maailmassa termodynaaminen lämpötila mitataan kuitenkin Kelvin -asteikolla.

Jopa on huomautettu.

Absoluuttinen nolla

Kelvinin ja Rankine -lämpötilan asteikolla on lähtökohtana absoluuttinen nolla. Mutta mikä on nolla upeaa?

Absoluuttinen nolla on alhaisin lämpötila, johon pääsee. Sanotaan, että järjestelmän sisäinen energia saavuttaa alhaisimman tasonsa, josta puuttuu liikkumispartikkelit; Kaikki sen värähtelyt ja siirtymät olisivat jäätyneet.

Voi palvella sinua: kadmium (CD): historia, ominaisuudet, rakenne, käyttö

Kolmannen termodynamiikan lain mukaan absoluuttinen nolla on saavuttamaton raja.

Absoluuttista nollaa lähinnä oleva lämpötila on 5 ∙ 10^-10 K Yläpuolella absoluuttinen nolla, saatu MIT -laboratoriossa vuonna 2003, jäähdytämällä kaasua magneettikentällä.

William John Macquorn Rankine

Joka oli William John Macquorn Rankine (1820-1872)? Hän oli yksi termodynamiikan tutkimuksen pioneereista. Kehitti täydellisen teorian höyrykoneesta ja lämpömoottoreista sekä lämpöenergiasta.

Edinburgissa syntynyt Rankine sai koulutuksen kyseisen kaupungin yliopistossa. Hän työskenteli rakennusinsinöörinä ja julkaisi artikkeleita käytännön tekniikkakysymyksistä ja sitten molekyylifysiikasta sekä termodynamiikasta.

Vuonna 1855 hänet nimitettiin Glasgow'n yliopiston siviili- ja konetekniikan puheenjohtajaksi.

Hän kirjoitti yli 150 tieteellistä ja manuaalista artikkelia sekä kirjoja opiskelijoidensa käyttöä varten. Hänet valittiin kuninkaallisen seuran jäseneksi vuonna 1853 ja hän oli Skotlannin insinöörien ensimmäinen presidentti.

Hänen valtavan tieteellisen ja akateemisen toiminnan lisäksi Rankine oli erittäin ihastunut musiikista, sekä esiintyjänä että säveltäjänä. Siten hän sävelsi kappaleen nimeltä "Kolme jalkan sääntöä", jossa hän puolustaa brittiläistä perinteitä toimenpiteistään, joita uhkaa hyökkäysjärjestelmän hyökkäys.

Rankine Scale -lämpötilan muuntaminen

Rankineista Celsiukseen, Fahrenheit ja Kelvin

Celsiusan

[º C] = ([ºR] - 491,67) ∙ 5/9

Arvo 491,67 on yhtä suuri kuin 459,67 (Rankine absoluuttinen nolla) plus 32 ºF (veden jäätymislämpötila). Ja 5/9 on Celsius -asteen muuntamiskerroin Rankine tai Fahrenheit; Koska näissä lämpötila -asteikoissa 100 ºC vastaa 180 ° R tai ºF.

Voi palvella sinua: ei -polaarinen kovalenttinen sidos

Fahrenheit

[ºF] = [° R] - 459,67

Kelvinille

[K] = [ºR] ∙ 5/9

Celsiuksesta, Fahrenheit ja Kelvin - Rankine

-[ºR] = ([ºC] + 273,15) ∙ 9/5

Arvo 273,15 on absoluuttinen nolla Kelvinin lämpötila -asteikolla. Ja 9/5 on muuntokerroin, koska 180 ºF tai ºR on 100 ºC.

-[ºR] = [ºF] + 459,67

-[ºR] = [k] ∙ 9/5

Esimerkkejä eri lämpötilojen vertailusta eri asteikkojen kanssa

Absoluuttinen nolla

-Kelvin 0 (määritelmän mukaan).

-Celsius -273,15 ºC.

-Fahrenheit -459.67 ºF.

-Rankine 0 ºR (määritelmän mukaan).

Aamiaispiste

(Fahrenheit -asteikon nollapiste)

-Kelvin: 255,37 K.

-Celsius: -17,78 ºC.

-Fahrenheit: 0º F.

-Rankine: 459,67 ºR.

Veden jäätymispiste

-Kelvin: 273,15 K.

-Celsius: 0 ºC.

-Fahrenheit: 32 ºF.

-Rankine: 459,67 ºR.

Kolminkertainen vesi

-Kelvin: 273,16 K.

-Celsius: 0,01 ºC.

-Fahrenheit: 32 018 ºF.

-Rankine: 491 688 ºR.

Vedenkieltopiste

-Kelvin: 373 1339 K.

-Celsius: 99 9839 ºC.

-Fahrenheit: 211 97102 ºF.

-Rankine: 671 64102 ºR.

Ihmisen kehon lämpötila

-Kelvin: 310 K.

-Celsius: 37ºC.

-Fahrenheit: 98 º F.

-Rankine: 558 ºR.

Viitteet

1. Neljä lämpötila -asteikkotyyppiä. Tiede. Toipunut: tiedekunnasta.com
2. Fahrenheit Rankine. Metriset käännökset. Palautettu: metriset konversiot.org