KOKIA RANGO SKALĖ? (SU KONVERSIJŲ PAVYZDŽIAIS) - CHEMIJA - 2025

Rankine skalė yra absoliutus masto Termodinaminės temperatūros, kurioje visi jos reikšmės yra teigiamos, nes jie vadinami absoliutaus nulio; žemiausia teorinė temperatūra, kurią gali pasiekti kūnas, tačiau kurios neįmanoma pasiekti eksperimentiškai ir termodinamiškai.

Ją 1859 m. Pasiūlė škotų inžinierius Williamas Johnas MacQuornas Rankine'as (vaizdas apačioje), praėjus vienuolikai metų po to, kai Williamas Thomsonas (lordas Kelvinas, 1848 m.) Paskelbė savo absoliučią temperatūros skalę kaip laipsnių Celsijaus laipsnį, ° C.

Williamas Johnas MacQuornas Rankine'as. Šaltinis: Williamas Rankine'as

Absoliučiojo nulio kelvinų skalėje vertė yra –273,15 ° C. Likusi šios skalės temperatūra gaunama pridedant 273,15 prie temperatūros vertės, išreikštos Celsijaus laipsniais (arba geriau žinomos kaip Celsijaus laipsniai).

Rankine skalė yra susijusi su Farenheito laipsniais. Todėl absoliuti nulinė šios skalės vertė yra išreikšta Farenheito laipsniais; tai yra -459,67ºF. Taigi norint gauti kitas temperatūras, pakanka pridėti 459,67 prie temperatūrų vertės (° R = ° F + 459,67).

Rankino laipsniai buvo naudojami inžinerinėje veikloje JAV ir Anglijoje. Tačiau šiandien jo vartojimas yra praktiškai išnykęs.

Rankino ir kitos temperatūros skalės

Celsijaus

Andrius Celsijus paskelbė savo skalę 1742 m., Nurodydamas vandens virimo temperatūrą kaip 0 ºC, o jo užšalimo temperatūrą kaip 100 ºC. Tačiau Jean-Pierre Christin (1743) ir Carlos Linneo (1745) nustatė temperatūros skalę atvirkščiai, kaip žinoma šiandien.

Farenheitas

Farenheito skalę 1724 m. Pasiūlė Danielius Gabrielis Fahrenheitas. Skalė nustato 32ºF temperatūrą kaip vandens užšalimo tašką, o vandens virimo tašką 212ºF.

Farenheitas pažymėjo, kad vandens, ledo ir amonio druskos mišinio temperatūra buvo 0ºF; vandens ir ledo mišinio temperatūra buvo 32ºF.

Rankine

Rankino laipsniai taip pat dažnai išreiškiami ° R arba paprasčiausiai R vienetais, tačiau, kalbant apie Kelvino laipsnius, jie iš tikrųjų dažnai vadinami vien tik Kelvino laipsniais ir rašomi K, o ne ° K.

Net Nacionalinis standartų ir technologijos institutas rekomenduoja nenaudoti laipsnio simbolio, kai NIST publikacijose naudojama Rankine temperatūros skalė.

Spinduliacinis šilumos perdavimas, entropijos pokytis, „Carnot“ šiluminio variklio šiluminis efektyvumas ir šilumos siurblio efektyvumo koeficientas reikalauja, kad dirbant Amerikos inžinerinėje sistemoje būtų naudojama absoliuti temperatūra Ranino laipsniais. .

Kai kuriose JAV inžinerijos srityse jie matuoja termodinaminę temperatūrą, naudodami Rankine temperatūros skalę; tačiau visame mokslo pasaulyje termodinaminė temperatūra matuojama pagal Kelvino skalę.

Net buvo pabrėžta, kad Rankine temperatūros skalė naudojama daugiausia dėl jos santykio su Fahrenheit temperatūros skale.

Absoliutus nulis

Kelvino ir Rankino temperatūros skalės prasideda nuo absoliučios nulio. Bet kas yra slaptas nulis?

Absoliutus nulis yra žemiausia temperatūra, kurią galima pasiekti. Sakoma, kad vidinė sistemos energija pasiekia žemiausią lygį, trūkstant judesio dalelių; visos jo vibracijos ir judesiai būtų sustingę.

Pagal trečiąjį termodinamikos dėsnį absoliutus nulis yra nepasiekiama riba.

Artimiausia absoliučiajam nuliui temperatūra yra 5 ∙ ^10–10 K virš absoliučios nulio, gauta MIT laboratorijoje 2003 m., Atšaldant dujas magnetiniame lauke.

William John Macquorn Rankine

Kas buvo Williamas Johnas Macquornas Rankine'as (1820–1872)? Jis buvo vienas iš termodinamikos tyrimų pradininkų. Jis sukūrė išsamią teoriją apie garų variklius ir šilumos variklius, taip pat apie šiluminę energiją.

Gimė Edinburge, Rankine įgijo išsilavinimą to miesto universitete. Jis dirbo statybos inžinieriumi ir paskelbė straipsnius praktinės inžinerijos, o vėliau ir molekulinės fizikos, taip pat termodinamikos temomis.

1855 m. Jis buvo paskirtas Glazgo universiteto Civilinės ir mechaninės inžinerijos katedros prezidentu.

Jis parašė daugiau nei 150 mokslinių straipsnių ir vadovėlių, taip pat knygų, skirtų naudoti savo studentams. 1853 m. Jis buvo išrinktas į Karališkąją draugiją ir buvo pirmasis Škotijos inžinierių instituto prezidentas.

Be didžiulės mokslinės ir akademinės veiklos, Rankine'as labai mėgo muziką ir kaip atlikėjas, ir kaip kompozitorius. Taigi jis sukūrė dainą pavadinimu „Trijų pėdų taisyklė“, kurioje gina britų tradicijas savo priemonėmis, kurioms gresia įsiveržimas į cenzinę sistemą.

Rankine skalės temperatūrų konvertavimas

Nuo Rankine iki Celsijaus, Fahrenheito ir Kelvino

Į Celsijų

= (- 491,67) ∙ 5/9

Vertė 491,67 yra lygi 459,67 (absoliutaus rango absoliutus nulis) plius 32ºF (vandens užšalimo temperatūra). 5/9 yra perskaičiavimo koeficientas nuo Celsijaus laipsnių iki Rankine ar Fahrenheit laipsniais; nes tokiose temperatūros skalėse 100 ºC prilygsta 180 ° R arba ºF.

Į Farenheitą

= - 459,67

Kelvinui

= ∙ 5/9

Nuo Celsijaus, Fahrenheito ir Kelvino iki Rankino.

- = (+ 273,15) ∙ 9/5

Vertė 273,15 yra absoliutus nulis Kelvino temperatūros skalėje. O 9/5 yra perskaičiavimo koeficientas, nes 180ºF arba ºR yra lygus 100ºC.

- = + 459,67

- = ∙ 9/5

Įvairių temperatūrų ir skirtingų skalių palyginimo pavyzdžiai

Absoliutus nulis

-Kelvinas 0 (pagal apibrėžimą).

-Celsija -273,15 ° C.

-Fahrenheitas -459,67ºF.

-Rankinas 0 ºR (pagal apibrėžimą).

Sūrymo užšalimo temperatūra

(Farenheito skalės nulinis taškas)

-Kelvinas: 255,37 K.

-Celsijus: -17,78 ° C.

-Fahrenheitas: 0º F.

-Rankinas: 459,67 ºR.

Vandens užšalimo temperatūra

-Kelvinas: 273.15 K.

-Celsijus: 0 ºC.

-Farenheitas: 32ºF.

-Rankinas: 459,67 ºR.

Trigubas vandens taškas

-Kelvinas: 273,16 K.

-Celsijus: 0,01 ° C.

-Fahrenheitas: 32.018ºF.

-Rankinas: 491,688 ºR.

Vandens virimo temperatūra

-Kelvinas: 373.1339 K.

-Celsijus: 99,9839 ° C.

-Fahrenheitas: 211.97102 ° F.

-Rankinas: 671,64102 ° R.

Žmogaus kūno temperatūra

-Kelvinas: 310 K.

-Celsijus: 37 ° C.

-Fahrenheitas: 98º F.

-Rankinas: 558 ºR.

Nuorodos

1. Vikipedija. (2019 m.). Rankinas užlipo. Atkurta iš: en.wikipedia.org
2. Maria del Rosario. (2010 m. Spalio 13 d.). Rankine. Atkurta iš: quimistorias.blogspot.com
3. Glazgo universitetas. (sf). Macquorn Rankine. Atkurta iš: Universitystory.gla.ac.uk
4. Zambonis, Jonas. (2018 m. Balandžio 26 d.). Keturios temperatūros skalių rūšys. Mokslas. Atgauta iš: sciencing.com
5. „Wight Hat Ltd.“ (2018). Farenheitas į Rankiną. Metrinės konversijos. Atkurta iš: metric-conversions.org
6. Hillger D., Toth G. (2016). Temperatūros skalės ir jų išradėjai. „Philatelia Chimica et physica“, 37, Nr. 2. Pavasaris.