Hva er Rankine-skalaen? (Med konverteringseksempler)



den Rankine skala det er en absolutt skala av termodynamisk temperatur hvor alle verdiene er positive, siden de er referert til absolutt null; Den laveste teoretiske temperaturen som en kropp kan nå, men det eksperimentelt og termodynamisk er umulig å oppnå.

Det ble foreslått i 1859 av skotsk ingeniør William John MacQuorn Rankine (bunnbilde), elleve år etter at William Thomson (Lord Kelvin, 1848) publiserte sin skala av absolutt temperatur basert på grader Celsius, ° C.

Den absolutte null på Kelvin-skalaen har en verdi på -273,15 ° C. Resten av temperaturene i denne skalaen oppnås ved å legge til 273,15 til verdien av temperaturene i grader Celsius (eller bedre kjent som Celsius).

Rangine-skalaen er relatert til Fahrenheit-karakterene. Derfor er absolutt nullverdien for denne skalaen uttrykt i grader Fahrenheit; Dette er -459.67 ºF. For å oppnå de andre temperaturene er det således nok å legge til 459,67 til verdien av temperaturene (° R = ° F + 459,67).

Rankine karakterer ble brukt i engineering aktiviteter i USA og England. Men i dag er bruken praktisk talt forsvunnet.

index

  • 1 Rankine og andre temperaturskalaer
    • 1,1 celsius
    • 1.2 Fahrenheit
    • 1.3 Rankine
    • 1.4 Absolutt null
  • 2 William John Macquorn Rankine
  • 3 Konvertering av Rankine skala temperaturer
    • 3.1 Fra Rankine til Celsius, Fahrenheit og Kelvin
    • 3,2 Celsius, Fahrenheit og Kelvin til Rankine.  
  • 4 Eksempler på sammenligning av flere temperaturer med forskjellige skalaer
    • 4.1 Absolutt null
    • 4.2 Frysepunkt for saltvann
    • 4.3 Frysepunkt for vann
    • 4.4 Trippelpunkt i vann
    • 4.5 Kokepunkt for vann
    • 4.6 Temperatur i menneskekroppen
  • 5 referanser

Rankine og andre temperaturskalaer

Celsius

Andrés Celsius publiserte sin skala i 1742, og noterte temperaturen på vannet som 0ºC og dens frysetemperatur som 100ºC. Men Jean-Pierre Christin (1743) og Carlos Linnaeus (1745) plasserte temperaturskalaen i omvendt form, som det for tiden er kjent.

Fahrenheit

Fahrenheit-skalaen ble foreslått av Daniel Gabriel Fahrenheit i 1724. Skalaen oppretter en temperatur på 32 ° F som frysepunktet for vann og kokepunktet for vann 212 ° F..

Fahrenheit bemerket at en blanding av vann, is og ammoniumsalt hadde en temperatur på 0 ° F; mens en blanding av vann og is hadde den en temperatur på 32ºF.

Rankine

Rankine grader er også vanligvis uttrykt som ° R eller bare som R-enheter. Men for Kelvin grader, er de vanligvis bare referert til som Kelvin, og er skrevet K og ikke ° K.

I tillegg anbefaler Statens institutt for standarder og teknologi ikke å bruke gradersymbolet når man bruker Rankine-temperaturskalaen i NIST-publikasjoner..

Varmeoverføringen ved stråling, endring av entropi, termisk effektivitet av Carnot termisk motor og varmepumpens ytelseskoeffisient krever bruk av absolutt temperatur i Rankine grader når man arbeider i American Engineering System.

I noen amerikanske engineeringfelt måler de termodynamiske temperaturene ved hjelp av Rankine temperatur skalaen; Men i hele den vitenskapelige verden måles den termodynamiske temperaturen ved hjelp av Kelvin-skalaen.

Inklusiv, det har blitt indikert at Rankine temperatur skalaen brukes fundamentalt på grunn av dens forhold til Fahrenheit temperatur skalaen.

Absolutt null

Temperaturskalaene for Kelvin og Rankine har absolutt null som utgangspunkt. Men hva er null asolutt?

Absolutt null er den laveste temperaturen som muligens kan nås. Det sies at den indre energien til systemet når sitt laveste nivå, mangler bevegelsespartikler; alle vibrasjoner og forskyvninger vil bli frosset.

I følge den tredje loven om termodynamikk er absolutt null en uoppnåelig grense.

Temperaturen nærmest absolutt null er 5 ∙ 10-10 K over absolutt null, oppnådd i et MIT laboratorium i 2003, ved å avkjøle en gass i et magnetfelt.

William John Macquorn Rankine

Hvem var William John Macquorn Rankine (1820-1872)? Han var en av pionerene i studiet av termodynamikk. Han utviklet en komplett teori om dampmotor og termiske motorer, så vel som termisk energi.

Født i Edinburgh var Rankine utdannet ved Universitetet i den byen. Han jobbet som sivilingeniør og publiserte artikler om emner for praktisk prosjektering, og så på molekylærfysikk, samt på termodynamikk.

I 1855 ble han utnevnt til leder av sivilingeniør ved Universitetet i Glasgow.

Han skrev mer enn 150 vitenskapelige artikler og manualer, samt bøker for bruk av sine studenter. Han ble valgt til Royal Society i 1853 og var den første presidenten for Institutt for ingeniører i Skottland.

I tillegg til hans enorme vitenskapelige og akademiske aktivitet var Rankine veldig glad i musikk, både som utøver og komponist. Således komponerte han en sang kalt "The Three Foot Rule", hvor han forsvarer den britiske tradisjonen med sine tiltak truet av invasjonen av det sentesimale systemet.

Omregning av Rankine skala temperaturer

Fra Rankine til Celsius, Fahrenheit og Kelvin

En Celsius

[º C] = ([ºR] - 491.67) ∙ 5/9

Verdien 491.67 er lik 459.67 (absolutt null av Rankine) pluss 32ºF (frysetemperatur på vann). Og 5/9 er en konverteringsfaktor på grader Celsius til Rankine eller Fahrenheit grader; siden ved disse temperaturskalaer er 100 ºC lik 180 ºC eller ºF.

En Fahrenheit

[ºF] = [° R] - 459,67

Til Kelvin

[K] = [ºR] ∙ 5/9

Fra Celsius, Fahrenheit og Kelvin til Rankine.  

-[ºR] = ([ºC] + 273,15) ∙ 9/5

Verdien 273.15 er absolutt null på Kelvin-temperaturskalaen. Og 9/5 er en konverteringsfaktor, siden 180ºF eller ºR er 100ºC.

-[ºR] = [ºF] + 459,67

-[ºR] = [K] ∙ 9/5

Eksempler på sammenligning av flere temperaturer med forskjellige skalaer

Absolutt null

-Kelvin 0 (per definisjon).

-Celsius -273.15 ºC.

-Fahrenheit -459.67 ºF.

-Rankine 0 ºR (per definisjon).

Frysepunkt av saltlake

(Nullpunkt av Fahrenheit-skalaen)

-Kelvin: 255,37 K.

-Celsius: -17,78 ºC.

-Fahrenheit: 0º F.

-Rankine: 459.67 ºR.

Frysepunkt for vann

-Kelvin: 273,15 K.

-Celsius: 0 ºC.

-Fahrenheit: 32ºF.

-Rankine: 459.67 ºR.

Tredobbelt vannpunkt

-Kelvin: 273,16 K.

-Celsius: 0,01 ºC.

-Fahrenheit: 32,018 ºF.

-Rankine: 491,688 ºR.

Kokepunkt for vann

-Kelvin: 373,1339 K.

-Celsius: 99,9839 ºC.

-Fahrenheit: 211.97102 ºF.

-Rankine: 671.64102 ºR.

Temperaturen i menneskekroppen

-Kelvin: 310 K.

-Celsius: 37ºC.

-Fahrenheit: 98 º F.

-Rankine: 558 ºR.

referanser

  1. Wikipedia. (2019). Rankin klatre. Hentet fra: en.wikipedia.org
  2. María del Rosario (13. oktober 2010). Rankine. Gjenopprettet fra: quimistorias.blogspot.com
  3. University of Glasgow. (N.d.). Macquorn Rankine. Hentet fra: universitystory.gla.ac.uk
  4. Zamboni, Jon. (26. april 2018). De fire typer temperaturskalaer. Sciencing. Hentet fra: sciencing.com
  5. Wight Hat Ltd. (2018). Fahrenheit til Rankine. Metriske konverteringer. Hentet fra: metric-conversions.org
  6. Hillger D., Toth G. (2016). Temperatur vekter og deres oppfinnere. Philatelia Chimica et physica, bind 37, nr. 2. Vår.