- Rankine và các thang nhiệt độ khác
- Độ C
- độ F
- Rankine
- Không tuyệt đối
- William John Macquorn Rankine
- Chuyển đổi nhiệt độ thang Rankine
- Từ Rankine đến Celsius, Fahrenheit và Kelvin
- Đến độ C
- Đến Fahrenheit
- Đến Kelvin
- Từ độ C, độ F và độ Kelvin đến Rankine.
- Ví dụ về so sánh các nhiệt độ khác nhau với các thang đo khác nhau
- Không tuyệt đối
- Điểm đóng băng nước muối
- Điểm đóng băng của nước
- Ba điểm của nước
- Điểm sôi của nước
- Thân nhiệt con người
- Người giới thiệu
Các quy mô Rankine là một quy mô tuyệt đối của nhiệt độ nhiệt động lực học trong đó tất cả các giá trị của nó là tích cực, kể từ khi họ được gọi đến số không tuyệt đối; nhiệt độ lý thuyết thấp nhất mà một vật có thể đạt được, nhưng về mặt thực nghiệm và nhiệt động học là không thể đạt được.
Nó được đề xuất vào năm 1859 bởi kỹ sư người Scotland William John MacQuorn Rankine (hình dưới), mười một năm sau khi William Thomson (Lord Kelvin, 1848) công bố thang nhiệt độ tuyệt đối của mình dưới dạng hàm độ C, ° C.
William John MacQuorn Rankine. Nguồn: William Rankine
Độ không tuyệt đối trên thang kelvin có giá trị -273,15 ° C. Phần còn lại của nhiệt độ trên thang này thu được bằng cách thêm 273,15 vào giá trị của nhiệt độ tính bằng độ C (hay còn được gọi là độ C).
Thang đo Rankine có liên quan đến độ F. Do đó, giá trị không tuyệt đối cho thang đo này được biểu thị bằng độ F; đây là -459,67ºF. Do đó, để có được các nhiệt độ khác, cần thêm 459,67 vào giá trị của nhiệt độ (° R = ° F + 459,67).
Bằng Rankine đã được sử dụng trong các hoạt động kỹ thuật ở Hoa Kỳ và Anh. Tuy nhiên, ngày nay việc sử dụng nó trên thực tế đã tuyệt chủng.
Rankine và các thang nhiệt độ khác
Độ C
Andrés Celsius đã công bố thang đo của mình vào năm 1742, cho biết nhiệt độ sôi của nước là 0 ºC và nhiệt độ đóng băng của nó là 100 ºC. Nhưng Jean-Pierre Christin (1743) và Carlos Linneo (1745), đã đặt ngược lại thang nhiệt độ, như nó được biết đến ngày nay.
độ F
Thang đo Fahrenheit do Daniel Gabriel Fahrenheit đề xuất năm 1724. Thang đo thiết lập nhiệt độ 32ºF làm điểm đóng băng của nước và điểm sôi của nước là 212ºF.
Fahrenheit lưu ý rằng hỗn hợp nước, đá và muối amoni có nhiệt độ 0ºF; trong khi hỗn hợp nước và đá, nó có nhiệt độ 32ºF.
Rankine
Độ Rankine cũng thường được biểu thị bằng đơn vị ° R hoặc đơn giản là R. Tuy nhiên, đối với độ Kelvin, trên thực tế, chúng thường chỉ được gọi là Kelvin và được viết là K chứ không phải ° K.
Ngay cả Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia cũng khuyến cáo không sử dụng ký hiệu độ khi sử dụng thang đo nhiệt độ Rankine trong các ấn phẩm của NIST.
Truyền nhiệt bức xạ, thay đổi entropi, hiệu suất nhiệt động cơ nhiệt Carnot và hệ số hiệu suất của bơm nhiệt yêu cầu sử dụng nhiệt độ tuyệt đối tính bằng độ Rankine khi làm việc trên Hệ thống Kỹ thuật Hoa Kỳ. .
Trong một số lĩnh vực kỹ thuật ở Hoa Kỳ, họ đo nhiệt độ nhiệt động bằng thang nhiệt độ Rankine; tuy nhiên, trong giới khoa học, nhiệt độ nhiệt động lực học được đo bằng thang Kelvin.
Người ta thậm chí còn chỉ ra rằng thang nhiệt độ Rankine được sử dụng chủ yếu vì mối quan hệ của nó với thang nhiệt độ Fahrenheit.
Không tuyệt đối
Thang nhiệt độ Kelvin và Rankine bắt đầu ở độ không tuyệt đối. Nhưng số 0 lén lút là gì?
Độ không tuyệt đối là nhiệt độ thấp nhất có thể đạt được. Người ta nói rằng nội năng của hệ đạt mức thấp nhất, thiếu các hạt chuyển động; tất cả các rung động và chuyển động của nó sẽ bị đóng băng.
Theo định luật thứ ba của nhiệt động lực học, độ không tuyệt đối là một giới hạn không thể đạt tới.
Nhiệt độ gần nhất với độ không tuyệt đối là 5 ∙ 10 -10 K trên độ không tuyệt đối, thu được trong phòng thí nghiệm MIT vào năm 2003, bằng cách làm lạnh một chất khí trong từ trường.
William John Macquorn Rankine
William John Macquorn Rankine (1820-1872) là ai? Ông là một trong những người tiên phong trong việc nghiên cứu nhiệt động lực học. Ông đã phát triển một lý thuyết hoàn chỉnh về động cơ hơi nước và động cơ nhiệt, cũng như về nhiệt năng.
Sinh ra ở Edinburgh, Rankine được học tại Đại học của thành phố đó. Ông làm việc như một kỹ sư xây dựng và xuất bản các bài báo về các chủ đề kỹ thuật thực tế, và sau đó là vật lý phân tử, cũng như nhiệt động lực học.
Năm 1855, ông được bổ nhiệm làm Chủ tịch Khoa Cơ khí và Xây dựng tại Đại học Glasgow.
Ông đã viết hơn 150 bài báo khoa học và sách hướng dẫn, cũng như sách cho sinh viên của mình sử dụng. Ông được bầu vào Hiệp hội Hoàng gia năm 1853 và là chủ tịch đầu tiên của Học viện Kỹ sư Scotland.
Ngoài hoạt động khoa học và học thuật to lớn của mình, Rankine còn rất thích âm nhạc, cả với tư cách là một nghệ sĩ biểu diễn và một nhà soạn nhạc. Vì vậy, ông đã sáng tác một bài hát có tên "Quy tắc ba chân", nơi ông bảo vệ truyền thống của Anh về các biện pháp của mình bị đe dọa bởi sự xâm lược của hệ thập phân.
Chuyển đổi nhiệt độ thang Rankine
Từ Rankine đến Celsius, Fahrenheit và Kelvin
Đến độ C
= (- 491,67) ∙ 5/9
Giá trị 491,67 bằng 459,67 (độ không tuyệt đối của Rankine) cộng với 32ºF (nhiệt độ đóng băng của nước). Và 5/9 là hệ số chuyển đổi từ độ C sang độ Rankine hoặc độ F; vì trong các thang nhiệt độ này, 100 ºC tương đương với 180 ° R hoặc ºF.
Đến Fahrenheit
= - 459,67
Đến Kelvin
= ∙ 5/9
Từ độ C, độ F và độ Kelvin đến Rankine.
- = (+ 273,15) ∙ 9/5
Giá trị 273,15 là độ không tuyệt đối trong thang nhiệt độ Kelvin. Và 9/5 là hệ số chuyển đổi, vì 180ºF hoặc ºR bằng 100ºC.
- = + 459,67
- = ∙ 9/5
Ví dụ về so sánh các nhiệt độ khác nhau với các thang đo khác nhau
Không tuyệt đối
-Kelvin 0 (theo định nghĩa).
-C -273,15 ° C.
-Fahrenheit -459,67ºF.
-Rankine 0 ºR (theo định nghĩa).
Điểm đóng băng nước muối
(Điểm 0 của Thang đo độ F)
-Kelvin: 255,37 K.
-C: -17,78 ° C.
-Fahrenheit: 0º F.
-Kích thước: 459,67 ºR.
Điểm đóng băng của nước
-Kelvin: 273,15 K.
-C: 0 ºC.
-Fahrenheit: 32ºF.
-Kích thước: 459,67 ºR.
Ba điểm của nước
-Kelvin: 273,16 K.
-C: 0,01 ° C.
-Fahrenheit: 32.018ºF.
-Kích thước: 491,688 ºR.
Điểm sôi của nước
-Kelvin: 373.1339 K.
-C: 99,9839 ° C.
-Fahrenheit: 211,97102 ° F.
-Rankine: 671,64102 ° R.
Thân nhiệt con người
-Kelvin: 310 K.
-C: 37 ° C.
-Fahrenheit: 98º F.
-Rankine: 558 ºR.
Người giới thiệu
- Wikipedia. (2019). Rankin leo lên. Khôi phục từ: en.wikipedia.org
- Maria del Rosario. (Ngày 13 tháng 10 năm 2010). Rankine. Được khôi phục từ: quimistorias.blogspot.com
- Đại học Glasgow. (sf). Macquorn Rankine. Được khôi phục từ: universitystory.gla.ac.uk
- Zamboni, Jon. (Ngày 26 tháng 4 năm 2018). Bốn loại thang đo nhiệt độ. Đấu kiếm. Phục hồi từ: sciining.com
- Wight Hat Ltd. (2018). Fahrenheit đến Rankine. Chuyển đổi số liệu. Đã khôi phục từ: metric-conversions.org
- Hillger D., Toth G. (2016). Thang đo nhiệt độ và người phát minh ra chúng. Philatelia Chimica et Physica, vol 37, No 2. Mùa xuân.