Rankine Ölçeği nedir? (Dönüşüm örnekleri ile)



Rankine ölçeği tüm değerlerinin pozitif olduğu mutlak bir termodinamik sıcaklık ölçeğidir; Bir vücudun ulaşabileceği en düşük teorik sıcaklık, ancak deneysel ve termodinamik olarak elde etmek imkansızdır..

1859'da İskoç mühendis William John MacQuorn Rankine (alt görüntü), William Thomson'dan (Lord Kelvin, 1848) onbir yıl sonra, Celsius derecesine dayanan mutlak sıcaklık ölçeğini yayınladı..

Kelvin ölçeğindeki mutlak sıfır -273.15 ° C değerine sahiptir. Bu skalanın geri kalan sıcaklıklarının geri kalanı, santigrat derece cinsinden (ya da daha iyi santigrat olarak bilinir) sıcaklık değerine 273.15 ekleyerek elde edilir.

Rankine ölçeği, Fahrenheit dereceleri ile ilgilidir. Bu nedenle, bu ölçek için mutlak sıfır değeri Fahrenheit derece cinsinden ifade edilir; Bu -459.67 ºF. Bu nedenle, diğer sıcaklıkları elde etmek için sıcaklık değerine 459.67 eklemek yeterlidir (° R = ° F + 459.67).

Rankine dereceleri, Amerika Birleşik Devletleri ve İngiltere'de mühendislik faaliyetlerinde kullanılmaya başlandı. Ancak, günümüzde kullanımı neredeyse ortadan kalktı.

indeks

  • 1 Rankine ve diğer sıcaklık ölçekleri
    • 1.1 Santigrat
    • 1.2 Fahrenhayt
    • 1.3 Rankine
    • 1.4 Mutlak sıfır
  • 2 William John Macquorn Rankine
  • 3 Rankine skalası sıcaklıklarının dönüşümü
    • 3.1 Rankine'den Celsius, Fahrenheit ve Kelvin'e
    • 3.2 Santigrat, Fahrenhayt ve Kelvin Rankine.  
  • 4 Farklı sıcaklıklarda farklı ölçeklerde karşılaştırma örnekleri
    • 4.1 Mutlak sıfır
    • 4.2 Salamura donma noktası
    • 4.3 Suyun donma noktası
    • 4.4 Üçlü su
    • 4.5 Suyun kaynama noktası
    • 4.6 İnsan vücudunun sıcaklığı
  • 5 Kaynakça

Rankine ve diğer sıcaklık ölçekleri

Selsius

Andrés Celsius ölçeğini 1742'de yayınladı ve suyun kaynama sıcaklığının 0ºC, donma sıcaklığının 100ºC olduğunu belirtti. Ancak, Jean-Pierre Christin (1743) ve Carlos Linnaeus (1745), sıcaklık skalasını, hali hazırda bilindiği gibi ters formata yerleştirdi..

fahrenhayt

Fahrenheit ölçeği, 1724 yılında Daniel Gabriel Fahrenheit tarafından önerilmiştir. Ölçek, suyun donma noktası olarak 32 ° F sıcaklık ve suyun kaynama sıcaklığı 212 ° F olarak belirlenmiştir..

Fahrenheit, su, buz ve bir amonyum tuzu karışımının 0 ° F sıcaklığa sahip olduğunu belirtti; su ve buz karışımı iken, 32ºF.

Rankine

Rankine dereceleri genellikle ° R veya basitçe R birimleri olarak da ifade edilir, ancak Kelvin dereceleri için aslında sadece Kelvin olarak adlandırılırlar ve K ile yazılırlar;.

Ek olarak, Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü, NIST yayınlarında Rankine sıcaklık ölçeğini kullanırken derece sembolünün kullanılmamasını önermektedir..

Radyasyonla ısı transferi, entropinin değişimi, Carnot termal motorunun ısıl verimi ve ısı pompasının performans katsayısı, Amerikan Mühendislik Sisteminde çalışırken Rankine derecelerinde mutlak sıcaklığın kullanılmasını gerektirir..

Bazı ABD mühendislik alanlarında, Rankine sıcaklık ölçeğini kullanarak termodinamik sıcaklığı ölçer; ancak, bilim dünyasında termodinamik sıcaklık Kelvin ölçeği kullanılarak ölçülür..

Kapsayıcı olarak, Fahrenheit sıcaklık ölçeği ile olan ilişkisi nedeniyle Rankine sıcaklık ölçeğinin temelde kullanıldığı belirtildi..

Mutlak sıfır

Kelvin ve Rankine'nin sıcaklık ölçekleri başlangıç ​​noktaları olarak mutlak sıfıra sahiptir. Fakat sıfır olan nedir?

Mutlak sıfır, ulaşılabilecek en düşük sıcaklıktır. Hareketin parçacıklarından yoksun, sistemin iç enerjisinin en düşük seviyesine ulaştığı söylenir; tüm titreşimleri ve yer değiştirmeleri donmuş olacak.

Termodinamiğin üçüncü yasasına göre, mutlak sıfır elde edilemez bir sınırdır.

Mutlak sıfıra en yakın sıcaklık 5 ∙ 10-10 MIT laboratuvarında 2003 yılında elde edilen mutlak sıfırın üzerinde K, bir manyetik alanda gaz soğutulması.

William John Macquorn Rankine

William John Macquorn Rankine (1820-1872) kimdi? Termodinamik çalışmasında öncülerden biriydi. Buhar motoru ve termal motorlar ve ayrıca termal enerji hakkında tam bir teori geliştirdi..

Edinburgh'da doğan Rankine, o şehrin üniversitesinde eğitim gördü. İnşaat mühendisi olarak çalıştı ve uygulamalı mühendislik konularına, ardından moleküler fiziğe ve termodinamik üzerine yazılar yayınladı..

1855'te Glasgow Üniversitesi İnşaat ve Makine Mühendisliği Bölüm Başkanlığına atandı..

150'den fazla bilimsel makale ve kılavuzun yanı sıra öğrencilerinin kullanımı için kitaplar yazdı. 1853 yılında Kraliyet Cemiyeti'ne seçildi ve İskoçya Mühendisleri Enstitüsü'nün ilk başkanı oldu..

Büyük bilimsel ve akademik faaliyetine ek olarak, Rankine hem sanatçı hem de besteci olarak müziğe çok düşkündü. Böylelikle, İngilizceyi, asırlık sistemin işgaliyle tehdit ettiği önlemlerinin İngiliz geleneğini savunduğu "Üç Ayak Kuralı" adlı bir şarkı besteledi..

Rankine skala sıcaklıklarının dönüşümü

Rankine'den Santigrat, Fahrenheit ve Kelvin'e

Bir Santigrat

[º C] = ([]R] - 491.67) ∙ 5/9

491.67 değeri, 459.67 (Rankine'nin mutlak sıfırı) artı 32ºF'ye (suyun donma sıcaklığı) eşittir. Ve 5/9, Santigrat derecenin Rankine veya Fahrenheit derecelerine dönüşüm faktörüdür; Çünkü, bu sıcaklık skalasında, 100 ºC, 180 ° R veya ºF’ye eşittir..

Fahrenhayt

[ºF] = [° R] - 459.67

Kelvin'e

[K] = [ºR] ∙ 5/9

Celsius, Fahrenheit ve Kelvin'den Rankine'e.  

-[ºR] = ([ºC] + 273,15) ∙ 9/5

273.15 değeri, Kelvin sıcaklık ölçeğinde mutlak sıfırdır. Ve 9/5 bir dönüşüm faktörüdür, çünkü 180ºF veya ºR 100ºC'ye eşittir.

-[ºR] = [ºF] + 459.67

-[ºR] = [K] ∙ 9/5

Farklı sıcaklıklarda farklı ölçeklerde karşılaştırma örnekleri

Mutlak sıfır

-Kelvin 0 (tanım gereği).

-Santigrat -273.15 ºC.

-Fahrenheit -459.67 ºF.

-Rankine 0 ºR (tanım gereği).

Tuzlu su donma noktası

(Fahrenheit Ölçeğinin sıfır noktası)

-Kelvin: 255,37 K.

-Santigrat: -17.78 ºC.

-Fahrenheit: 0 ° F.

-Rankine: 459.67 ºR.

Suyun donma noktası

-Kelvin: 273,15 K.

-Santigrat: 0 ºC.

-Fahrenheit: 32ºF.

-Rankine: 459.67 ºR.

Üçlü su

-Kelvin: 273,16 K.

-Santigrat: 0.01 ºC.

-Fahrenheit: 32,018 ºF.

-Rankine: 491,688 ºR.

Suyun kaynama noktası

-Kelvin: 373,1339 K.

-Santigrat: 99.9839 ºC.

-Fahrenheit: 211.97102 ºF.

-Rankine: 671.64102 ºR.

İnsan vücudunun sıcaklığı

-Kelvin: 310 K.

-Santigrat: 37ºC.

-Fahrenheit: 98 º F.

-Rankine: 558 ºR.

referanslar

  1. Vikipedi. (2019). Rankin tırmanışı. Alınan: en.wikipedia.org
  2. María del Rosario (13 Ekim 2010). Rankine. Aşağıdakilerden kurtarıldı: quimistorias.blogspot.com
  3. Glasgow Üniversitesi. (N.D.). Macquorn Rankine. Alınan kaynak: universitystory.gla.ac.uk
  4. Zamboni, Jon. (26 Nisan 2018). Dört Tür Sıcaklık Ölçeği. Sciencing. Şu kaynaktan alındı: sciencing.com
  5. Wight Hat Ltd. (2018). Fahrenheit'ten Rankine'ye. Metrik Dönüşümler. Şu kaynaktan alındı: metric-conversions.org
  6. Hillger D., Toth G. (2016). Sıcaklık ölçekleri ve mucitleri. Philatelia Chimica ve physica, cilt 37, Sayı 2. Bahar.