تحول حاسبة كلفن إلى رانكين درجة حرارة كلفن إلى درجات رانكين، وهو مقياس درجة الحرارة المطلقة بحجم الفهرنهايت. أدخل قيمة بالكلفن، وتضرب الأداة في 9/5، موضحا الاستبدال بحيث يمكن التحقق من النتيجة دون وجود مخطط مرجعي منفصل.
كلفن ورانكين كلاهما مقياسان مطلقان، مما يعني أن الصفر على أي من المقياسين يعادل نفس النقطة الفيزيائية: الصفر المطلق، حيث تكون الحركة الحرارية الكلاسيكية عند أدنى نقطة نظرية لها. وبما أن كلا المقياسين يشتركان في تلك النقطة الصفرية، فإن التحويل بينهما يحتاج فقط إلى ضرب، دون إزاحة للجمع أو الطرح.
تحويل كيلفن إلى رانكين
لتحويل كلفن إلى رانكين، اضرب قيمة كلفن في 9/5 (1.8).
°R = K × 9/5مثال عملي: تحويل 300 K إلى رانكين.
1. اضرب في 9/5. 300 × 1.8 = 540 °R.
لذا 300 K، وهي درجة حرارة خارجية دافئة، تساوي 540 °R. نظرا لأن كلا المقياسين يبدآن من الصفر بالنسبة للصفر المطلق، فلا يوجد تعويض للقلق، على عكس كل زوج تحويل يتضمن درجة مئوية أو فهرنهايت.
افهم لماذا هذا الزوج هو عامل تدرج بحت
كلفن ورانكين هما المقياسان المطلقان لدرجة الحرارة المستخدمان بشكل شائع. كلاهما يضعان الصفر عند الصفر المطلق الحقيقي، وهو أبرد درجة حرارة نظريا ممكنة.
تختلف فقط في حجم درجة واحدة: درجة كلفن تطابق درجة مئوية في الحجم، بينما درجة رانكين تتطابق مع درجة فهرنهايت، ودرجات فهرنهايت أصغر من درجات مئوية بنسبة 5 إلى 9.
لهذا السبب، الضرب في 9/5 هو التحويل الكامل. لا حاجة للجمع لأن أيا من المقياسين لا يحتوي على نقطة بداية غير صفرية للتوفيق؛ العلاقة هي مقياس نسبي مباشر، وهو نفس عامل 9/5 الذي يربط بين تغيرات الدرجات بحجم السيلسيوس وحجم الفهرنهايت في كل مكان آخر في هذه العائلة التحويلية.
تحقق من نقاط المرجع الشائعة
| كلفن | رانكين | السياق |
|---|---|---|
| 0 K | 0 °R | الصفر المطلق |
| 273.15 K | 491.67 °R | تجمد الماء |
| 300 K | 540 °R | درجة حرارة خارجية دافئة |
| 310.15 K | 558.27 °R | متوسط درجة حرارة الجسم |
| 373.15 K | 671.67 °R | غليان الماء (مستوى سطح البحر) |
كل قيمة رانكين هي قيمة كلفن مضروبة في 1.8 بالضبط، وكلا المقياسين يتفقان عند الصفر، لأن الصفر المطلق هو نقطة المرجع المشتركة للعائلة بأكملها.
حول رانكين مرة أخرى إلى كيلفن
حاسبة كلفن إلى رانكين تدير أيضا الاتجاه العكسي. لتحويل رانكين إلى كلفن، قسمها على 9/5 (أو اضربها في 5/9).
K = °R × 5/9مثال عملي: تحويل 500 °R إلى كلفن.
1. اضرب في 5/9. 500 × 5/9 ≈ 277.78 K.
وبما أنه لا يوجد إزاحة في أي من الاتجاهين، فإن القسمة على 1.8 (أو الضرب المكافئ في 5/9) هي الحساب العكسي بالكامل.
استخدم هذا الزوج في الصيغ الديناميكية الحرارية
الفيزياء والصيغ الهندسية التي تعتمد على درجة الحرارة المطلقة، مثل قانون الغاز المثالي أو قوانين الإشعاع، تتطلب مقياسا مطلقا بدلا من مقياس نسبي مثل الدرجة السليزية أو الفهرنهايت.
العلماء العاملون في وحدات SI يستخدمون الكليفن افتراضيا، بينما يستخدم المهندسون العاملون في أنظمة فهرنهايت، خصوصا في بعض مجالات الهندسة الميكانيكية والفضائية الأمريكية، رانكين بدلا من ذلك للحفاظ على قراءات درجات بحجم فهرنهايت مع تلبية متطلبات الصفر المطلق في الفيزياء الأساسية.
نظرا لأن المقياسين متناسبيان وليس إزاحة، فإن نسب حرارتين رانكين تساوي نسب درجات حرارة كلفن المقابلة، وهو خاصية مفيدة عند التحقق من حساب يتضمن نسبة درجة حرارة بدلا من قيمة مطلقة واحدة.
حول المزيد من قراءات كلفن من مراجع مادية حقيقية
ينطبق نفس الضرب خارج النطاق اليومي في الجدول أعلاه. يغلي النيتروجين السائل عند حوالي 77 K تحت الضغط الجوي الطبيعي، والذي يتحول إلى 77 × 1.8 = 138.6 °R. يتسامى الثلج الجاف عند حوالي 194.65 K، والذي يتحول إلى 194.65 × 1.8 = 350.37 °R.
كلا هاتين النقطتين المرجعية الباردة تستخدمان عامل التدرج 9/5 كما هو الحال في أمثلة الحرارة ودرجة حرارة الجسم في هذه الصفحة. نظرا لأن كلفن ورانكين يشتركان في الصفر عند الصفر المطلق، فإن نفس الضرب ينطبق سواء كانت القيمة الابتدائية قريبة من درجات حرارة التبريد أو قريبة من درجة حرارة الغرفة اليومية. لا حاجة لأي تعويض في أي من الطرفين، مما يجعل هذا الزوج من التحويل أبسط من أي اقتران يتضمن الدرجة المئوية أو الفهرنهايت مباشرة.
قارن تقدير نواة الطاقة الشمسية مع القيم اليومية
تتبع القيم القصوى على مقياس كلفن نفس قاعدة قيم درجة حرارة الغرفة. درجة حرارة النواة المقدرة ل 15,000,000 K تتحول إلى 15,000,000 × 1.8 = 27,000,000 °R.
عند وضعها بجانب الرقم 138.6 °R للنيتروجين السائل أعلاه، تظهر المقارنة كيف يتوسع عامل الضرب الواحد بشكل نظيف عبر عدة رتب حجم دون الحاجة إلى صيغة مختلفة لدرجات الحرارة القصوى.
الأسئلة الشائعة
ما هي الصيغة لتحويل كيلفن إلى رانكين؟
اضرب قيمة كلفن في 9/5: °R = K × 9/5. على سبيل المثال، 300 K يتحول إلى 300 × 1.8 = 540 °R.
كيف تعيد رانكين إلى كيلفن؟
اضرب قيمة رانكين في 5/9: K = °R × 5/9. على سبيل المثال، 500 °R يتحول إلى 500 × 5/9 ≈ 277.78 K.
لماذا لا يوجد جمع أو طرح في هذا التحويل؟
كيلفن ورانكين كلاهما يضعان صفرا عند الصفر المطلق، لذا يشتركان في نفس نقطة البداية. يختلف حجم الدرجة فقط، مما يعني أن عملية ضرب واحدة تتولى التحويل بالكامل.
ما هو 0 K في لغة رانكين؟
0 K يساوي 0 °R، لأن كلا السلمين مثبتان عند الصفر المطلق حسب التعريف.
ما هي نقطة تجمد الماء في كيلفن ورانكين؟
يتجمد الماء عند 273.15 K، مما يعادل 491.67 °R.
هل يستخدم رانكين كثيرا خارج الهندسة؟
نادرا. يظهر رانكين بشكل رئيسي في سياقات الهندسة والديناميكا الحرارية الأمريكية المتخصصة. كلفن هو المقياس المطلق القياسي في العمل العلمي العام حول العالم.
هل تقوم هذه الحاسبة أيضا بتحويل الدرجة المئوية والفهرنهايت؟
نعم. نفس المحرك الأساسي يشغل حاسبة تحويل درجة الحرارة الكاملة، حيث تغطي جميع المقاييس الأربعة مع أي مصدر وهدف يمكن اختياره مباشرة.
ملخص
يحول كلفن إلى رانكين بضرب واحد في 9/5، لذا يصبح 300 K 540 °R و273.15 K يصبح 491.67 °R. نظرا لأن كلا السلمين مرتبطان عند الصفر المطلق، فلا حاجة إلى إزاحة في أي اتجاه؛ التحويل العكسي يضرب في 5/9.
وهذا يجعل تحويل الكلفن إلى رانكين أنظف في عائلة درجات الحرارة، ويكون مفيدا كلما احتاجت إلى قراءة مطلقة بحجم فهرنهايت من قياس كلفن.
حاسبات ذات صلة
حاسبة الفهرنهايت إلى رانكين · حاسبة السيلسيوس إلى رانكين · حاسبة تحويل درجة الحرارة