Rankine Scale Was ist, Conversions, Beispiele

Wir erklären, was die Rankine -Skala und seine Geschichte ist. Darüber hinaus geben wir Beispiele für Konvertierungen für Celsius, Fahrenheit und Kelvin an.

Was ist die Rankine -Skala?

Der Rankine -Skala Es ist eine absolute thermodynamische Temperaturskala, in der alle ihre Werte positiv sind, da sie auf absolute Null bezeichnet werden; die niedrigste theoretische Temperatur, die ein Körper erreichen kann, aber experimentell und thermodynamisch nicht erreichen kann.

Es wurde 1859 vom schottischen Ingenieur William John Macquorn Rankine (unteres Bild), elf Jahre nachdem William Thomson (Lord Kelvin, 1848) seine absolute Temperaturskala basierend auf den Klassen Celsius, ° C, vorgeschlagen hat.

Die absolute Null auf der Kelvin -Skala hat einen Wert von -273,15 ºC. Der Rest der Temperaturen dieser Skala wird durch Zugabe von 273,15 zum Wert der Temperaturen in Grad Celsius (oder besser bekannt als Celsius) erhalten.

Die Rankine -Skala hängt mit den Fahrenheit -Abschlüssen zusammen. Daher wird der absolute Nullwert für diese Skala in Grad Fahrenheit ausgedrückt; Dies ist -459.67 ºF. Um die anderen Temperaturen zu erhalten, reicht es aus, 459,67 zum Wert der Temperaturen hinzuzufügen (° R = ° F + 459,67).

Rankine -Noten wurden in technischen Aktivitäten in den USA und England verwendet. Heute hat seine Verwendung jedoch praktisch ausgelöscht.

Rankine und andere Temperaturskalen

Celsius

Andrés Celsius veröffentlichte 1742 seine Skala und zeigte auf die kochende Wassertemperatur mit 0 ºC und seine Gefriertemperatur als 100 ° C. Aber Jean-Pierre Christin (1743) und Carlos Linneo (1745) haben die Temperaturskala umgekehrt platziert, wie sie derzeit bekannt ist.

Fahrenheit

Fahrenheits Skala wurde 1724 von Daniel Gabriel Fahrenheit vorgeschlagen. Die Skala legt eine Temperatur von 32 ºF als Einfrieren des Wassers und die Kochtemperatur von Wasser 212 ºF fest.

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Fahrenheit sagte, dass eine Mischung aus Wasser, Eis und Ammoniumsalz eine Temperatur von 0 ºF hatte; Während eine Mischung aus Wasser und Eis eine Temperatur von 32 ºF hatte.

Rankine

Rankine -Klassen drücken sich normalerweise auch als ° R oder einfach als R -Einheiten aus. Für Kelvin -Abschlüsse wird es jedoch normalerweise nur als Kelvin bezeichnet, und K und kein ° K werden geschrieben.

Sogar das National Institute of Standards and Tenology empfiehlt, das Gradsymbol bei der Verwendung der Rankine -Temperaturskala in NIST -Veröffentlichungen nicht zu verwenden.

Die Wärmeübertragung durch Strahlung, die Änderung der Entropie, die thermische Wirkungsgrad des Carnot -Wärmemotors und der Ertragskoeffizient des Wärmepumpens erfordern die Verwendung der absoluten Temperatur in Grad -Rankine bei der Arbeit am American Engineering System.

In einigen US -amerikanischen Engineering -Feldern messen sie die thermodynamische Temperatur unter Verwendung der Rankine -Temperaturskala; In der gesamten wissenschaftlichen Welt wird die thermodynamische Temperatur jedoch unter Verwendung der Kelvin -Skala gemessen.

Auch wurde darauf hingewiesen, dass die Rankine -Temperaturskala hauptsächlich für ihre Beziehung zur Fahrenheit -Temperaturskala verwendet wird.

Die absolute Null

Die Temperaturen von Kelvin und Rankine haben als Ausgangspunkt das absolute Null. Aber was ist null atemberaubend?

Absolute Null ist die niedrigste Temperatur, die erreicht werden kann. Es wird gesagt, dass die innere Energie des Systems sein niedrigstes Niveau erreicht und die Bewegungspartikel fehlt. Alle seine Schwingungen und Verschiebungen wären eingefroren.

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Nach dem dritten Gesetz der Thermodynamik ist Absolute Null eine unerreichbare Grenze.

Die Temperatur, die dem absoluten Null am nächsten liegt, beträgt 5 ∙ ​​10^-10 K über absolutes Null, das 2003 in einem MIT -Labor erhalten wurde, indem ein Gas in einem Magnetfeld abkühlt wird.

William John Macquorn Rankine

Wer war William John Macquorn Rankine (1820-1872)? Er war einer der Pioniere in der Studie der Thermodynamik. Entwickelte eine vollständige Theorie über die Dampfmaschine und die Wärmemotoren sowie über die Wärmeenergie.

Rankine wurde in Edinburg geboren und wurde an der Universität dieser Stadt ausgebildet. Er arbeitete als Bauingenieur und veröffentlichte Artikel zu praktischen technischen Fragen und dann an der molekularen Physik sowie an der Thermodynamik.

1855 wurde er zum Präsidenten des Vorsitzenden für Zivil- und Maschinenbau der Universität von Glasgow ernannt.

Er schrieb mehr als 150 wissenschaftliche und manuelle Artikel sowie Bücher für die Verwendung seiner Schüler. Er wurde 1853 zum Mitglied der Royal Society ausgewählt und war der erste Präsident der Institution of Engineers of Scotland.

Zusätzlich zu seiner immensen wissenschaftlichen und akademischen Aktivität war Rankine sowohl als Performer als auch als Komponist sehr gut mochte Musik. So komponierte er ein Lied namens "The Three Foot Rule", in dem er die britische Tradition seiner Maßnahmen verteidigt.

Rankine -Skala -Temperaturumwandlungen

Von Rankine nach Celsius, Fahrenheit und Kelvin

Nach Celsius

[º c] = ([ºr] - 491.67) ∙ 5/9

Der Wert 491.67 entspricht 459,67 (absoluter Null Rankine) zuzüglich der 32 ºF (Wassereinfriertemperatur). Und 5/9 ist ein Umwandlungsfaktor von Celsius Grad A Grad Rankine oder Fahrenheit; Da in diesen Temperaturkalen 100 ºC äquivalent zu 180 ° R oder ºF entspricht.

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Nach Fahrenheit

[ºF] = [° R] - 459.67

Nach Kelvin

[K] = [ºr] ∙ 5/9

Von Celsius, Fahrenheit und Kelvin bis Rankine

-[ºr] = ([ºC] + 273.15) ∙ 9/5

Der Wert 273.15 ist das absolute Null auf der Kelvin -Temperaturskala. Und 9/5 ist ein Umwandlungsfaktor, da 180 ºF oder ºR 100 ºC entspricht.

-[ºr] = [ºF] + 459.67

-[ºr] = [k] ∙ 9/5

Beispiele für den Vergleich verschiedener Temperaturen mit unterschiedlichen Skalen

Absoluter Nullpunkt

-Kelvin 0 (per Definition).

-Celsius -273.15 ºC.

-Fahrenheit -459.67 ºF.

-Rankine 0 ºR (per Definition).

Frühstückspunkt

(Nullpunkt der Fahrenheitskala)

-Kelvin: 255.37 K.

-Celsius: -17,78 ºC.

-Fahrenheit: 0º f.

-Rankine: 459.67 ºR.

Einfrierpunkt für Wasser

-Kelvin: 273,15 k.

-Celsius: 0 ºC.

-Fahrenheit: 32 ºF.

-Rankine: 459.67 ºR.

Dreifaches Wasser

-Kelvin: 273,16 K.

-Celsius: 0,01 ºC.

-Fahrenheit: 32.018 ºF.

-Rankine: 491.688 ºR.

Wasserkochpunkt

-Kelvin: 373.1339 K.

-Celsius: 99.9839 ºC.

-Fahrenheit: 211.97102 ºF.

-Rankine: 671.64102 ºR.

Menschliche Körpertemperatur

-Kelvin: 310 K.

-Celsius: 37ºC.

-Fahrenheit: 98 º f.

-Rankine: 558 ºR.

Verweise

1. Die vier Arten von Temperaturskalen. Wissenschaftlich. Erholt von: Scienting.com
2. Fahrenheit zu Rankine. Metrische Konvertierungen. Erholt von: Metrikkonversionen.Org