Plik skala Rankine'a Jest to absolutna skala temperatury termodynamicznej, w której wszystkie jej wartości są dodatnie, ponieważ odnoszą się do zera absolutnego; najniższa teoretyczna temperatura, jaką ciało może osiągnąć, ale której eksperymentalnie i termodynamicznie nie da się osiągnąć.
Został on zaproponowany w 1859 roku przez szkockiego inżyniera Williama Johna MacQuorna Rankine'a (dolne zdjęcie), jedenaście lat po tym, jak William Thomsona (Lord Kelvin, 1848) opublikował swoją absolutną skalę temperatury jako funkcję stopni Celsjusza, ° C.
Bezwzględne zero na skali kelwinów ma wartość -273,15 ° C. Pozostałe temperatury w tej skali uzyskuje się przez dodanie 273,15 do wartości temperatur w stopniach Celsjusza (lub lepiej znanych jako Celsjusza)..
Skala Rankine'a odnosi się do stopni Fahrenheita. Dlatego wartość zera bezwzględnego dla tej skali jest wyrażona w stopniach Fahrenheita; to jest -459,67ºF. Tak więc, aby otrzymać inne temperatury, wystarczy dodać 459,67 do wartości temperatur (° R = ° F + 459,67).
Stopnie Rankine'a zaczęto wykorzystywać w pracach inżynieryjnych w Stanach Zjednoczonych i Anglii. Jednak dziś jego użycie praktycznie wyginęło.
Indeks artykułów
Andrés Celsius opublikował swoją skalę w 1742 roku, wskazując temperaturę wrzenia wody na 0 ºC, a temperaturę zamarzania na 100 ºC. Ale Jean-Pierre Christin (1743) i Carlos Linneo (1745) umieścili skalę temperatur w odwrotnej kolejności, tak jak jest to znane dzisiaj.
Skala Fahrenheita została zaproponowana przez Daniela Gabriela Fahrenheita w 1724 roku. Skala określa temperaturę 32ºF jako punkt zamarzania wody, a temperaturę wrzenia wody 212ºF..
Fahrenheit zauważył, że mieszanina wody, lodu i soli amonowej miała temperaturę 0ºF; podczas gdy mieszanina wody i lodu miała temperaturę 32ºF.
Stopnie Rankine'a są również często wyrażane jako ° R lub po prostu jednostki R. Jednak w przypadku stopni Kelvina są one w rzeczywistości często określane wyłącznie jako Kelvin i są zapisywane jako K, a nie ° K.
Nawet National Institute of Standards and Technology zaleca, aby w publikacjach NIST nie używać symbolu stopnia przy stosowaniu skali temperatury Rankine'a..
Przenikanie ciepła przez promieniowanie, zmiana entropii, sprawność cieplna silnika cieplnego Carnota i współczynnik wydajności pompy ciepła wymagają stosowania temperatury bezwzględnej w stopniach Rankine'a podczas pracy w American Engineering System..
W niektórych dziedzinach inżynierii w Stanach Zjednoczonych mierzą temperaturę termodynamiczną za pomocą skali temperatury Rankine'a; Jednak w świecie nauki temperaturę termodynamiczną mierzy się za pomocą skali Kelvina..
Wskazano nawet, że skala temperatury Rankine'a jest używana głównie ze względu na jej związek ze skalą temperatury Fahrenheita..
Punktem wyjścia dla skali temperatur Kelvina i Rankine'a jest zero absolutne. Ale co to jest podstępne zero?
Bezwzględne zero to najniższa możliwa do osiągnięcia temperatura. Mówi się, że energia wewnętrzna układu osiąga najniższy poziom, bez cząstek ruchu; wszystkie jego wibracje i przemieszczenia zostałyby zamrożone.
Zgodnie z trzecią zasadą termodynamiki zero absolutne jest nieosiągalną granicą.
Temperatura najbliższa zeru absolutnemu to 5 ∙ 10-10 K powyżej zera absolutnego, uzyskany w laboratorium MIT w 2003 r. Przez schłodzenie gazu w polu magnetycznym.
Kim był William John Macquorn Rankine (1820-1872)? Był jednym z pionierów w badaniach termodynamiki. Opracował pełną teorię dotyczącą silnika parowego i silników cieplnych, a także energii cieplnej.
Urodzony w Edynburgu Rankine kształcił się na Uniwersytecie w Edynburgu. Pracował jako inżynier budownictwa lądowego i publikował artykuły dotyczące praktycznych zagadnień inżynierskich, a później fizyki molekularnej i termodynamiki..
W 1855 roku został mianowany prezesem Katedry Inżynierii Lądowej i Mechanicznej na Uniwersytecie w Glasgow.
Napisał ponad 150 artykułów naukowych i podręczników oraz książek do użytku swoich uczniów. Został wybrany do Towarzystwa Królewskiego w 1853 roku i był pierwszym prezesem Szkockiego Instytutu Inżynierów..
Poza ogromną aktywnością naukową i akademicką Rankine bardzo lubił muzykę, zarówno jako wykonawca, jak i kompozytor. W ten sposób skomponował piosenkę „The Three Foot Rule”, w której broni brytyjskiej tradycji jego działań zagrożonych inwazją na system stulecia..
[º C] = ([ºR] - 491,67) ∙ 5/9
Wartość 491,67 jest równa 459,67 (zero absolutne Rankine'a) plus 32ºF (temperatura zamarzania wody). 5/9 to współczynnik konwersji ze stopni Celsjusza na stopnie Rankine'a lub Fahrenheita; ponieważ w tych skalach temperatur 100 ° C jest równoważne 180 ° R lub ° F.
[ºF] = [° R] - 459,67
[K] = [ºR] ∙ 5/9
-[ºR] = ([ºC] + 273,15) ∙ 9/5
Wartość 273,15 to zero absolutne na skali temperatury Kelvina. A 9/5 to współczynnik konwersji, ponieważ 180 ºF lub ºR odpowiada 100 ºC.
-[ºR] = [ºF] + 459,67
-[ºR] = [K] ∙ 9/5
-Kelwin 0 (z definicji).
-Celsjusza -273,15 ºC.
-Fahrenheit -459,67 ° F.
-Rankine 0 ºR (z definicji).
(Punkt zerowy w skali Fahrenheita)
-Kelwin: 255,37 K..
-Celsjusza: -17,78 ºC.
-Fahrenheit: 0º F.
-Rankine: 459,67 ° R..
-Kelwin: 273,15 K.
-Celsjusza: 0 ºC.
-Fahrenheit: 32ºF.
-Rankine: 459,67 ° R..
-Kelwin: 273,16 K.
-Celsjusza: 0,01 ºC.
-Fahrenheit: 32,018ºF.
-Rankine: 491.688 ºR.
-Kelwin: 373,1339 K.
-Celsjusza: 99,9839 ° C.
-Fahrenheit: 211,97102ºF.
-Rankine: 671,64102 ºR.
-Kelwin: 310 K.
-Celsjusza: 37ºC.
-Fahrenheit: 98º F.
-Rankine: 558 ºR.
Jeszcze bez komentarzy