Kalkulator Kelvina do Rankine'a przelicza temperaturę kelwinów na stopnie Rankine'a, czyli bezwzględną skalę temperatury o rozmiarze Fahrenheita. Wpisz wartość w kelwinach, a narzędzie mnoży się przez 9/5, pokazując podstawienie, aby wynik można było zweryfikować bez osobnego wykresu referencyjnego.
Kelvin i Rankine są skalami bezwzględnymi, co oznacza, że zero na każdej ze skal odpowiada temu samemu punktowi fizycznemu: absolutnemu zeru, gdzie klasyczny ruch termodynamiczny osiąga teoretyczne minimum. Ponieważ obie skale dzielą ten punkt zero, konwersja między nimi wymaga jedynie mnożenia, bez przesunięcia do dodawania czy odejmowania.
Nawróć Kelvina na Rankine
Aby przeliczyć Kelwina na Rankina, pomnóż wartość Kelwina przez 9/5 (1.8).
°R = K × 9/5Przykład: przekształć 300 K do Rankine.
1. Mnóż przez ⟦UM1⟧/5. 300 × 1.8 = 540 °R.
Zatem 300 K, ciepła temperatura na zewnątrz, równa się 540 °R. Ponieważ obie skale zaczynają się od zera dla zera absolutnego, nie ma się czym martwić o przesunięcie, w przeciwieństwie do każdej pary konwersji z udziałem Celsjusza lub Fahrenheita.
Zrozum, dlaczego ta para jest czystym czynnikiem skalującym
Kelvin i Rankine to dwie skale temperatury bezwzględnej powszechnie stosowane. Obie umiejscowiają zero na prawdziwym zerze absolutnym, czyli najniższej teoretycznie możliwej temperaturze.
Różnią się tylko rozmiarem jednego stopnia: stopień Kelwina odpowiada stopniu Celsjusza pod względem rozmiaru, stopień Rankine'a stopniu Fahrenheita, a stopnie Fahrenheita są mniejsze niż stopnie Celsjusza w stosunku 5 do-9.
Dlatego mnożenie przez 9/5 to cała konwersja. Nie jest potrzebne dodawanie, ponieważ żadna ze skal nie ma punktu startowego niezerowego do uzgadnienia; relacja jest prostym skalowaniem proporcjonalnym, tym samym czynnikiem 9/5, który łączy zmiany stopni wielkości Celsjusza i Fahrenheita wszędzie indziej w tej rodzinie konwersji.
Sprawdź wspólne punkty odniesienia
| Kelvin | Rankine | Kontekst |
|---|---|---|
| 0 K | 0 °R | Zero absolutne |
| 273.15 K | 491.67 °R | Woda zamarza |
| 300 K | 540 °R | Ciepła temperatura na zewnątrz |
| 310.15 K | 558.27 °R | Średnia temperatura ciała |
| 373.15 K | 671.67 °R | Woda wrze (poziom morza) |
Każda wartość Rankine'a to wartość Kelvina pomnożona dokładnie przez 1.8, a obie skale zgadzają się przy zerze, ponieważ absolutne zero jest wspólnym punktem odniesienia dla całej rodziny.
Przekonwertować Rankine'a z powrotem na Kelvina
Kalkulator Kelvina do Rankine'a również działa w odwrotnym kierunku. Aby przeliczyć Rankine'a na Kelvin, należy podzielić przez 9/5 (lub pomnóż przez 5/9).
K = °R × 5/9Przykład: przekonwertuj 500 °R na Kelvin.
1. Mnóż przez ⟦UM1⟧/9. ⟦UM0⟧ × ⟦UM1⟧/9 ≈ 277.78 K.
Ponieważ nie ma przesunięcia w żadnym kierunku, dzielenie przez 1.8 (lub równoważne mnożenie przez 5/9) to całkowite obliczenie odwrotne.
Użyj tej pary w formułach termodynamicznych
Wzory fizyczne i inżynieryjne zależące od temperatury bezwzględnej, takie jak prawo gazu doskonałego czy prawa promieniowania, wymagają skali bezwzględnej, a nie względnej, jak Celsjusza czy Fahrenheita.
Naukowcy pracujący w jednostkach SI domyślnie używają Kelvina, podczas gdy inżynierowie pracujący w systemach opartych na Fahrenheitach, szczególnie w niektórych zakątkach amerykańskiej inżynierii mechanicznej i lotniczej, korzystają z Rankine'a, aby zachować odczyty stopni o rozmiarze Fahrenheita, jednocześnie spełniając wymóg absolutnego zera wynikający z fizyki.
Ponieważ obie skale są proporcjonalne, a nie przesunięte, stosunki dwóch temperatur Rankine'a są równe proporcjom odpowiadających im temperatur kelwinskich, co jest przydatną cechą przy sprawdzaniu obliczeń obejmujących stosunek temperatur, a nie pojedynczą wartość bezwzględną.
Przekonwertuj więcej odczytów Kelvinów z rzeczywistych źródeł fizycznych
To samo mnożenie występuje znacznie poza codziennym zakresem opisanym w powyższej tabeli. Ciekły azot wrze przy około 77 K pod normalnym ciśnieniem atmosferycznym, co przekształca się w 77 × 1.8 = 138.6 °R. Suchy lód sublimuje przy około 194.65 K, co przekształca się w 194.65 × 1.8 = 350.37 °R.
Oba te zimne punkty odniesienia wykorzystują identyczny współczynnik skalowania 9/5 jak przykłady ciepła i temperatury ciała wcześniej na tej stronie. Ponieważ Kelvin i Rankine mają zero w zerze absolutnym, ta sama wartość zachowuje się niezależnie od tego, czy wartość początkowa mieści się blisko temperatur kriogenicznych, czy blisko codziennej temperatury pokojowej. Żadne przesunięcie nie wymaga dodawania na żadnym z tych skrajności, co sprawia, że ta konkretna para konwersji jest prostsza niż każde parowanie bezpośrednio dotyczące Celsjusza lub Fahrenheita.
Porównaj szacunkowe oblicze rdzenia słonecznego z wartościami codziennymi
Ekstremalne wartości w skali Kelvina podlegają tej samej zasadzie co temperatury pokojowej. Szacowana temperatura rdzenia 15,000,000 K przekształca się w 15,000,000 × 1.8 = 27,000,000 °R.
Obok powyższego wykresu 138.6 °R dla ciekłego azotu, porównanie pokazuje, jak pojedynczy współczynnik mnożenia skaluje się wyraźnie na wiele rzędów wielkości bez potrzeby stosowania innego wzoru dla ekstremalnych temperatur.
Często zadawane pytania
Jaka jest formuła konwersji Kelvina na Rankine?
Pomnóż wartość Kelvina przez 9/5: °R = K × 9/5. Na przykład, 300 K konwertuje się na 300 × 1.8 = 540 °R.
Jak przekształcić Rankine'a z powrotem w Kelvina?
Pomnóż wartość Rankine'a przez 5/9: K = °R × 5/9. Na przykład, 500 °R konwertuje na 500 × 5/9 ≈ 277.78 K.
Dlaczego w tej konwersji nie ma dodawania ani odejmowania?
Kelvin i Rankine ustawiają zero na zerze absolutnym, więc mają ten sam punkt wyjścia. Różni się tylko rozmiar stopnia, co oznacza, że pojedyncze mnożenie obsługuje całą konwersję.
Co to jest 0 K w Rankine?
0 K równa się 0 °R, ponieważ obie skale są z definicji zakotwiczone w zerze absolutnym.
Jaki jest punkt zamarzania wody w Kelvinach i Rankine?
Woda zamarza przy 273.15 K, co równa się 491.67 °R.
Czy Rankine jest często używany poza inżynierią?
Rzadko. Rankine pojawia się głównie w specjalistycznych kontekstach inżynierii i termodynamiki w USA. Kelvin jest standardową skalą bezwzględną w ogólnej pracy naukowej na całym świecie.
Czy ten kalkulator przelicza także Celsjusza i Fahrenheita?
Tak. Ten sam silnik napędza pełny Kalkulator Konwersji Temperatury, obejmując wszystkie cztery skale wraz z dowolnym źródłem i celem do wyboru bezpośrednio.
Podsumowanie
Kelvin przelicza się na Rankine'a przez jedno mnożenie przez 9/5, więc 300 K staje się 540 °R, a 273.15 K staje się 491.67 °R. Ponieważ obie skale są zakotwiczone w zerze bezwzględnym, nie jest potrzebny żaden przesunięcie w żadnym kierunku; konwersja odwrotna mnoży się przez 5/9.
Dzięki temu Kelvin-do-Rankine jest najczystszą konwersją w rodzinie temperatur, przydatną zawsze, gdy potrzebny jest bezwzględny odczyt o rozmiarze Fahrenheita z pomiaru kelwinów.