Rankine lestvica, kaj je, konverzije, primeri

Pojasnjujemo, kaj je lestvica Rankine in njena zgodovina. Poleg tega dajemo primere pretvorbe v Celzija, Fahrenheit in Kelvin.

Kakšna je lestvica Rankine?

The Rankine lestvica To je absolutna termodinamična temperaturna lestvica, v kateri so vse njegove vrednosti pozitivne, saj se nanašajo na absolutno nič; Najnižja teoretična temperatura, ki jo lahko doseže telo, vendar je eksperimentalno in termodinamično nemogoče doseči.

Leta 1859 ga je predlagal škotski inženir William John Macquorn Rankine (spodnja slika), enajst let po tem, ko je William Thomson (Lord Kelvin, 1848) objavil svojo absolutno temperaturno lestvico na podlagi ocen Celsiusa, ° C.

Absolutna nič na Kelvinovi lestvici ima vrednost -273,15 ° C. Preostale temperature te lestvice dobimo z dodajanjem 273,15 vrednosti temperature v stopinjah Celzija (ali bolj znane kot Celzija).

Lestvica Rankine je povezana s stopnjami Fahrenheita. Zato je absolutna ničelna vrednost za to lestvico izražena v stopinjah Fahrenheit; To je -459,67 ° F. Tako je za pridobitev drugih temperatur dovolj, da vrednosti temperatur dodate 459,67 (° R = ° F + 459,67).

Ocene Rankine so bile uporabljene v inženirskih dejavnostih v ZDA in Angliji. Vendar je danes njegova uporaba praktično ugasnjena.

Rankine in druge temperaturne lestvice

Celzija

Andrés Celsius je leta 1742 objavil svojo lestvico, pri čemer je poudaril temperaturo vrele vode kot 0 ° C in njeno zamrzovanje kot 100 ° C. Toda Jean-Pierre Christin (1743) in Carlos Linneo (1745) sta temperaturno lestvico postavila v obratno, saj je trenutno znana.

Fahrenheit

Fahrenheitovo lestvico je predlagal Daniel Gabriel Fahrenheit leta 1724. Lestvica vzpostavlja temperaturo 32 ° F kot zamrzovanje vode in temperatura vrele vode 212 ° F.

Vam lahko služi: natrijev oksid (NA2O): struktura, formula, lastnosti, tveganja

Fahrenheit je dejal, da je imela mešanica vode, ledu in amonijeve soli temperaturo 0 ° F; Medtem ko je bila mešanica vode in ledu, je imela temperaturo 32 ° F.

Rankine

Rankine ocene se ponavadi izražajo tudi kot ° R ali preprosto kot R enote. Vendar pa se za Kelvinove stopnje v resnici običajno imenuje le Kelvin, K in ne ° K pa sta napisana.

Tudi Nacionalni inštitut za standarde in tenologijo priporoča, da ne uporabljate simbola stopnje pri uporabi temperaturne lestvice Rankine v publikacijah NIST.

Prenos toplote s sevanjem, sprememba entropije, toplotna učinkovitost toplotnega motorja Carnot in koeficient donosa toplotne črpalke zahteva uporabo absolutne temperature v stopinjah pri delu v ameriškem inženirskem sistemu.

Na nekaterih inženirskih poljih ZDA merijo termodinamično temperaturo z uporabo temperaturne lestvice Rankine; Vendar se v celotnem znanstvenem svetu meri termodinamična temperatura z uporabo Kelvinove lestvice.

Tudi poudarjeno je, da se lestvica temperature Rankine uporablja predvsem za svoj odnos s temperaturno lestvico Fahrenheit.

Absolutna nič

Temperaturne lestvice Kelvin in Rankine imajo kot izhodišče absolutna ničla. Toda kaj je nič osupljivo?

Absolutna nič je najnižja temperatura, ki jo je mogoče doseči. Govori se, da notranja energija sistema doseže najnižjo raven in nima delcev gibanja; Vse njegove vibracije in premike bi bile zamrznjene.

Vam lahko služi: kadmij (cd): zgodovina, lastnosti, struktura, uporabe

Po tretjem zakonu termodinamike je Absolute Zero nedosegljiva meja.

Temperatura, ki je najbližja absolutni ničli, je 5 ∙ 10^-10 K nad Absolute Zero, pridobljenim v laboratoriju MIT leta 2003, s hlajenjem plina v magnetnem polju.

William John Macquorn Rankine

Kdo je bil William John Macquorn Rankine (1820-1872)? Bil je eden od pionirjev v preučevanju termodinamike. Razvil popolno teorijo o parnih in toplotnih motorjih, pa tudi o toplotni energiji.

Rankine, rojen v Edinburgu, se je izobraževal na Univerzi v tem mestu. Delal je kot gradbeni inženir in objavil članke o praktičnih inženirskih vprašanjih, nato pa o molekularni fiziki, pa tudi termodinamiki.

Leta 1855 je bil imenovan za predsednika predsednika civilnega in strojništva Univerze v Glasgowu.

Napisal je več kot 150 znanstvenih in ročnih člankov ter knjige za uporabo svojih študentov. Leta 1853 je bil izbran za člana kraljevega društva in je bil prvi predsednik inženirje inženirjev Škotske.

Poleg svoje neizmerne znanstvene in akademske dejavnosti je bil Rankine zelo všeč glasbi, tako kot izvajalec in skladatelj. Tako je sestavil pesem z naslovom "Pravilo s tremi nogami", kjer brani britansko tradicijo svojih ukrepov, ki jih je ogrožala invazija v Centesimal System.

Pretvorba temperatur Rankine lestvice

Od Rankine do Celzija, Fahrenheita in Kelvina

Do Celzija

[º C] = ([ºR] - 491.67) ∙ 5/9

Vrednost 491,67 je enaka 459,67 (absolutna nič Rankine) plus 32 ° F (temperatura zamrzovanja vode). In 5/9 je pretvorbeni faktor Celzija stopinj a stopinja Rankine ali Fahrenheit; Ker je v teh temperaturnih lestvicah 100 ° C enakovrednih 180 ° R ali ºF.

Vam lahko služi: ne -polarna kovalentna vez

Do Fahrenheita

[ºF] = [° R] - 459,67

K Kelvinu

[K] = [ºR] ∙ 5/9

Od Celzija, Fahrenheita in Kelvina do Rankine

-[ºR] = ([ºC] + 273,15) ∙ 9/5

Vrednost 273.15 je absolutna nič na Kelvinovi temperaturni lestvici. In 9/5 je faktor pretvorbe, saj je 180 ° F ali ºR enako 100 ° C.

-[ºR] = [ºF] + 459,67

-[ºR] = [K] ∙ 9/5

Primeri primerjave različnih temperatur z različnimi lestvicami

Absolutna nič

-Kelvin 0 (po definiciji).

-Celzija -273,15 ° C.

-Fahrenheit -459.67 ºF.

-Rankine 0 ºR (po definiciji).

Točka zajtrka

(Ničelna točka lestvice Fahrenheit)

-Kelvin: 255,37 k.

-Celzija: -17,78 ° C.

-Fahrenheit: 0 ° F.

-Rankine: 459,67 °r.

Zamrzovalna točka vode

-Kelvin: 273,15 K.

-Celzija: 0 ° C.

-Fahrenheit: 32 ° F.

-Rankine: 459,67 °r.

Trojna voda

-Kelvin: 273,16 k.

-Celzija: 0,01 ° C.

-Fahrenheit: 32.018 ° F.

-Rankine: 491.688 °r.

Točka vrelišča vode

-Kelvin: 373,1339 K.

-Celzija: 99.9839 ° C.

-Fahrenheit: 211.97102 ºF.

-Rankine: 671,64102 °r.

Človeška telesna temperatura

-Kelvin: 310 K.

-Celzija: 37 ° C.

-Fahrenheit: 98 ° F.

-Rankine: 558 °r.

Reference

1. Štiri vrste temperaturnih lestvic. Znanstvenik. Okrevano od: Znanstvenik.com
2. Fahrenheit v Rankine. Metrični pretvorbi. Okrevano od: metrične konverzije.org