Mi a Rankine skála? (Konverziós példákkal)



az Rankine-skála ez a termodinamikai hőmérséklet abszolút skála, amelyben minden értéke pozitív, mivel abszolút nullára utalnak; a legkisebb elméleti hőmérséklet, amelyet a test elérhet, de a kísérletileg és termodinamikailag nem lehetséges.

1859-ben William John MacQuorn Rankine skót mérnök javasolta (alsó kép), tizenegy évvel azután, hogy William Thomson (Lord Kelvin, 1848) Celsius fokon alapuló abszolút hőmérsékleti skáláját közzétette, ° C.

A Kelvin-skála abszolút nulla értéke -273,15 ° C. Ennek a skálának a többi hőmérsékletét úgy kapjuk meg, hogy 273,15 értéket adunk a Celsius-fokokban kifejezett hőmérsékletekhez (vagy jobban ismertek, mint Celsius)..

A Rankine-skála a Fahrenheit-fajtákhoz kapcsolódik. Ezért ennek a skálának az abszolút nulla értéke Fahrenheit-fokban van kifejezve; Ez -459,67 ° F. Így az egyéb hőmérsékletek eléréséhez elegendő 459,67 értéket adni a hőmérséklet értékéhez (° R = ° F + 459,67)..

A Rankine-osztályokat az Egyesült Államokban és Angliában a mérnöki tevékenységekben használták fel. Napjainkban azonban gyakorlatilag eltűnt.

index

  • 1 Rankine és egyéb hőmérsékleti mérlegek
    • 1,1 Celsius
    • 1.2 Fahrenheit
    • 1.3 Rankine
    • 1.4 Abszolút nulla
  • 2 William John Macquorn Rankine
  • 3 A Rankine-skála hőmérsékletének átalakítása
    • 3.1 Rankine-ról Celsiusra, Fahrenheitre és Kelvinre
    • 3,2 Celsius, Fahrenheit és Kelvin a Rankine-ig.  
  • 4 Példák a különböző hőmérsékletek összehasonlítására különböző skálákkal
    • 4.1 Abszolút nulla
    • 4.2 Sós fagypont
    • 4.3 A víz fagyáspontja
    • 4.4 Háromszoros víz
    • 4.5 A víz forráspontja
    • 4.6 Az emberi test hőmérséklete
  • 5 Referenciák

Rankine és más hőmérsékleti mérlegek

Celsius

Celsius Andrés 1742-ben publikálta skáláját, és a víz 0 ° C-os forráspontját és 100 ° C-os fagyási hőmérsékletét jelezte. De Jean-Pierre Christin (1743) és Carlos Linnaeus (1745) fordított formában helyezte el a hőmérsékleti skálát, ahogyan azt jelenleg ismert.

Fahrenheit

A Fahrenheit-skála Dániel Gabriel Fahrenheit 1724-ben javasolta. A skála 32 ° F-os hőmérsékletet állapít meg a víz fagyáspontja és a víz forráspontja 212 ° F..

Fahrenheit megjegyezte, hogy víz, jég és ammóniumsó keveréke 0 ° F; míg víz és jég keveréke hőmérséklete 32 ° F volt.

Rankine

A Rankine-fokokat rendszerint ° R-ben vagy egyszerűen csak R-egységként fejezzük ki, de Kelvin-fokokra valójában általában Kelvin-ként hivatkoznak, és K és nem K-ra vannak írva..

Ezen túlmenően a Nemzeti Szabványügyi és Technológiai Intézet nem javasolja a fokozat szimbólum használatát a Rankine hőmérsékleti skála NIST kiadványokban történő használatakor..

A sugárzással történő hőátadás, az entrópia változása, a Carnot termikus motor termikus hatékonysága és a hőszivattyú teljesítmény-együtthatója az American Engineering System alkalmazásakor a Rankine-fokban végzett abszolút hőmérsékletet igényli..

Néhány amerikai mérnöki területen mérik a termodinamikai hőmérsékletet a Rankine hőmérsékleti skálán; a tudományos világban azonban a termodinamikai hőmérsékletet Kelvin-skálán mérjük.

Ez magában foglalja azt is, hogy a Rankine hőmérsékleti skála alapvetően a Fahrenheit hőmérsékleti skála viszonyának köszönhető..

Abszolút nulla

A Kelvin és Rankine hőmérsékleti mérlege kiindulási pontként abszolút nulla. De mi a nulla asolute?

Az abszolút nulla a lehetséges legalacsonyabb hőmérséklet. Azt mondják, hogy a rendszer belső energiája eléri a legalacsonyabb szintjét, hiányzik a mozgás részecskéi; minden rezgése és elmozdulása megfagyna.

A termodinamika harmadik törvénye szerint az abszolút nulla elérhetetlen határ.

Az abszolút nullához legközelebb eső hőmérséklet 5 ∙ ​​10-10 K egy abszolút nulla felett, amelyet egy MIT laboratóriumban kaptak 2003-ban, egy gáz mágneses térben történő hűtésével.

William John Macquorn Rankine

Ki volt William John Macquorn Rankine (1820-1872)? A termodinamika tanulmányozásának egyik úttörője volt. Kifejlesztett egy teljes elméletet a gőzgép és a termikus motorokról, valamint a hőenergiáról.

Edinburghban született Rankine a város egyetemén tanult. Építőmérnökként dolgozott és cikkeket publikált a gyakorlati tervezés témáiról, majd a molekuláris fizikáról, valamint a termodinamikáról..

1855-ben kinevezték a Glasgowi Egyetem Polgári és Gépészmérnöki Karának elnökévé.

Több mint 150 tudományos cikket és kézikönyvet, valamint könyveket írt a diákjainak használatára. 1853-ban a Royal Society-be választották, és a Skócia Mérnöki Intézetének első elnöke volt.

A hatalmas tudományos és tudományos tevékenysége mellett Rankine nagyon szerette a zenét, mint előadóművész és zeneszerző. Így összeállított egy "The Three Foot Rule" nevű dalt, ahol megvédi a brit hagyományt a centeszimális rendszer inváziója által fenyegetett intézkedésekről.

A Rankine-skála hőmérsékletének átalakítása

Rankine-tól Celsiusig, Fahrenheitig és Kelvinig

Egy Celsius

[º C] = ([ºR] - 491,67) ∙ 5/9

A 491,67 érték 459,67 (Rankine abszolút nulla) plusz 32ºF (a víz fagyasztási hőmérséklete). És az 5/9 egy Celsius fok és Rankine vagy Fahrenheit fok közötti konverziós tényező; mivel ezeken a hőmérsékleti mérlegeken 100 ºC 180 ° R vagy ºF.

A Fahrenheit

[ºF] = [° R] - 459,67

Kelvinre

[K] = [ºR] ∙ 5/9

Celsiustól, Fahrenheittől és Kelvintől Rankineig.  

-[ºR] = ([ºC] + 273,15) ∙ 9/5

A 273,15 érték az abszolút nulla a Kelvin hőmérsékleti skálán. A 9/5 konverziós tényező, mivel 180ºF vagy ºR egyenlő 100ºC.

-[ºR] = [ºF] + 459,67

-[ºR] = [K] ∙ 9/5

Példák a különböző hőmérsékletek különböző skálák összehasonlítására

Abszolút nulla

-Kelvin 0 (definíció szerint).

-Celsius -273,15 ° C.

-Fahrenheit -459,67 ° F.

-Rankine 0 ºR (definíció szerint).

Sóoldat fagyáspontja

(A Fahrenheit skála nulla pontja)

-Kelvin: 255,37 K.

-Celsius: -17,78 ° C.

-Fahrenheit: 0ºF.

-Rankine: 459,67 ° R.

A víz fagyáspontja

-Kelvin: 273,15 K.

-Celsius: 0 ° C.

-Fahrenheit: 32ºF.

-Rankine: 459,67 ° R.

Háromszoros víz

-Kelvin: 273,16 K.

-Celsius: 0,01 ° C.

-Fahrenheit: 32,018 ° F.

-Rankine: 491,688 ° R.

A víz forráspontja

-Kelvin: 373,1339 K.

-Celsius: 99,9839 ° C.

-Fahrenheit: 211,97102 ° F.

-Rankine: 671,64102 ° R.

Az emberi test hőmérséklete

-Kelvin: 310 K.

-Celsius: 37 ° C.

-Fahrenheit: 98 ° F.

-Rankine: 558 ° R.

referenciák

  1. Wikipedia. (2019). Rankin mászni. Lap forrása: en.wikipedia.org
  2. María del Rosario (2010. október 13.). Rankine. Visszatérve: quimistorias.blogspot.com
  3. Glasgowi Egyetem. (N.d.). Macquorn Rankine. A lap eredeti címe: universitystory.gla.ac.uk
  4. Zamboni, Jon. (2018. április 26.). A hőmérséklet-mérleg négy típusa. Sciencing. A lap eredeti címe: sciencing.com
  5. Wight Hat Ltd. (2018). Fahrenheit a Rankine-be. Metrikus konverziók. Lap forrása: metric-conversions.org
  6. Hillger D., Toth G. (2016). Hőmérséklet mérlegek és feltalálóik. Philatelia Chimica et physica, 37. kötet, 2. sz.