RANKINE ÖLÇEĞI NEDIR? (DÖNÜŞÜM ÖRNEKLERI ILE) - KIMYA - 2025

Rankine ölçekli mutlak sıfıra adlandırılır çünkü tüm değerleri, pozitif olduğu termodinamik sıcaklığının mutlak ölçeğidir; bir vücudun ulaşabileceği en düşük teorik sıcaklık, ancak deneysel ve termodinamik olarak elde edilmesi imkansız.

1859'da İskoç mühendis William John MacQuorn Rankine (alttaki resim) tarafından, William Thomson'ın (Lord Kelvin, 1848) mutlak sıcaklık ölçeğini Celsius derecesinin bir fonksiyonu olarak yayınlamasından on bir yıl sonra önerildi.

William John MacQuorn Rankine. Kaynak: William Rankine

Kelvin ölçeğinde mutlak sıfır -273.15 ° C değerine sahiptir. Bu ölçekteki sıcaklıkların geri kalanı, santigrat derece cinsinden sıcaklık değerine 273.15 eklenerek elde edilir (veya daha iyisi santigrat olarak bilinir).

Rankine ölçeği Fahrenheit dereceleriyle ilgilidir. Bu nedenle, bu ölçek için mutlak sıfır değeri Fahrenheit derece cinsinden ifade edilir; bu -459.67ºF'dir. Böylece diğer sıcaklıkları elde etmek için sıcaklık değerine 459.67 eklemek yeterlidir (° R = ° F + 459.67).

Rankine dereceleri, Amerika Birleşik Devletleri ve İngiltere'deki mühendislik faaliyetlerinde kullanılmaya başlandı. Ancak günümüzde kullanımı fiilen tükenmiştir.

Rankine ve diğer sıcaklık ölçekleri

Selsius

Andrés Celsius, suyun kaynama sıcaklığını 0 publishedC ve donma sıcaklığını 100ºC olarak gösteren ölçeğini 1742'de yayınladı. Ancak Jean-Pierre Christin (1743) ve Carlos Linneo (1745), sıcaklık ölçeğini bugün bilindiği gibi tersine yerleştirdiler.

fahrenhayt

Fahrenheit ölçeği, Daniel Gabriel Fahrenheit tarafından 1724'te önerilmiştir. Ölçek, suyun donma noktası olarak 32ºF'lik bir sıcaklık ve suyun 212ºF'lik kaynama noktasını belirler.

Fahrenheit, su, buz ve amonyum tuzu karışımının 0 ° F sıcaklığa sahip olduğunu kaydetti; su ve buz karışımı ise 32ºF sıcaklığa sahipti.

Rankine

Rankine dereceleri genellikle ° R veya basitçe R birimleri olarak da ifade edilir.Ancak Kelvin dereceleri için, aslında genellikle yalnızca Kelvin olarak anılır ve K olarak yazılır, ° K olarak yazılmaz.

Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü bile NIST yayınlarında Rankine sıcaklık ölçeğini kullanırken derece sembolünün kullanılmamasını önermektedir.

Radyasyonla ısı transferi, entropi değişimi, Carnot ısı motoru termal verimliliği ve ısı pompası performans katsayısı, Amerikan Mühendislik Sistemi üzerinde çalışırken Rankine cinsinden mutlak sıcaklığın kullanılmasını gerektirir. .

Amerika Birleşik Devletleri'ndeki bazı mühendislik alanlarında, Rankine sıcaklık ölçeğini kullanarak termodinamik sıcaklığı ölçerler; ancak, bilim dünyasında termodinamik sıcaklık Kelvin ölçeği kullanılarak ölçülür.

Rankine sıcaklık ölçeğinin esas olarak Fahrenheit sıcaklık ölçeği ile olan ilişkisi nedeniyle kullanıldığı bile belirtilmiştir.

Tamamen sıfır

Kelvin ve Rankine sıcaklık ölçekleri mutlak sıfırdan başlar. Ama sinsi sıfır nedir?

Mutlak sıfır, ulaşılabilecek en düşük sıcaklıktır. Hareket parçacıklarından yoksun olarak sistemin iç enerjisinin en düşük seviyeye ulaştığı söylenir; tüm titreşimleri ve hareketleri donmuş olacaktı.

Termodinamiğin üçüncü yasasına göre mutlak sıfır, ulaşılamaz bir sınırdır.

Mutlak sıfıra en yakın sıcaklık , 2003 yılında bir MIT laboratuarında bir manyetik alanda bir gazı soğutarak elde edilen mutlak sıfırın 5 ± ^10-10 K üzerindedir.

William John Macquorn Rankine

William John Macquorn Rankine (1820-1872) kimdi? Termodinamik çalışmalarının öncülerinden biriydi. Buhar motoru ve ısı motorları ile termal enerji üzerine eksiksiz bir teori geliştirdi.

Edinburgh'da doğan Rankine, o şehrin Üniversitesinde eğitim gördü. İnşaat mühendisi olarak çalıştı ve pratik mühendislik konuları ve daha sonra moleküler fizik ve termodinamik üzerine makaleler yayınladı.

1855'te Glasgow Üniversitesi İnşaat ve Makine Mühendisliği Başkanı'na atandı.

Öğrencilerinin kullanımı için 150'den fazla bilimsel makale ve kılavuzun yanı sıra kitap yazdı. 1853'te Royal Society'ye seçildi ve İskoçya Mühendisler Enstitüsü'nün ilk başkanıydı.

Rankine, muazzam bilimsel ve akademik faaliyetine ek olarak, hem bir sanatçı hem de besteci olarak müziğe çok düşkündü. Böylelikle, İngiliz geleneğini asırlık sistemin istilasının tehdidi altında savunduğu "Üç Ayak Kuralı" adlı bir şarkı besteledi.

Rankine ölçek sıcaklıklarının dönüşümü

Rankine'den Celsius, Fahrenheit ve Kelvin'e

Santigrat'a

= (- 491,67) ∙ 5/9

491.67 değeri 459.67 (Rankine mutlak sıfır) artı 32ºF'ye (suyun donma sıcaklığı) eşittir. Ve 5/9, Celsius derecesinden Rankine veya Fahrenheit derecelerine kadar bir dönüşüm faktörüdür; çünkü bu sıcaklık ölçeklerinde 100 ºC, 180 ° R veya ºF'ye eşdeğerdir.

Fahrenheit'a

= - 459,67

Kelvin'e

= ∙ 5/9

Celsius, Fahrenheit ve Kelvin'den Rankine'e.

- = (+ 273,15) ∙ 9/5

273.15 değeri Kelvin sıcaklık ölçeğinde mutlak sıfırdır. 180 9F veya ºR 100ºC'ye eşit olduğu için 9/5 bir dönüştürme faktörüdür.

- = + 459,67

- = ∙ 9/5

Farklı ölçeklerle çeşitli sıcaklıkların karşılaştırılmasına örnekler

Tamamen sıfır

-Kelvin 0 (tanım gereği).

-273.15 ° C

-Fahrenheit -459.67ºF.

-Rankin 0 ºR (tanım gereği).

Tuzlu su donma noktası

(Fahrenheit Ölçeğinin sıfır noktası)

-Kelvin: 255.37 K.

-Celsius: -17.78 ° C

-Fahrenheit: 0º F.

-Rankine: 459.67 ºR.

Suyun donma noktası

-Kelvin: 273.15 K.

-Celsius: 0ºC.

-Fahrenheit: 32ºF.

-Rankine: 459.67 ºR.

Üç nokta su

-Kelvin: 273.16 K.

Santigrat: 0,01 ° C

-Fahrenheit: 32.018ºF.

-Rankine: 491.688 ºR.

Suyun kaynama noktası

-Kelvin: 373.1339 K.

-Celsius: 99.9839 ° C

-Fahrenheit: 211.97102 ° F.

-Rankine: 671.64102 ° R.

İnsan vücut ısısı

-Kelvin: 310 K.

Santigrat: 37 ° C

-Fahrenheit: 98º F.

-Rankine: 558 ºR.

Referanslar

1. Vikipedi. (2019). Rankin tırmandı. En.wikipedia.org adresinden kurtarıldı
2. Maria del Rosario. (13 Ekim 2010). Rankine. Kurtarıldı: quimistorias.blogspot.com
3. Glasgow Üniversitesi. (Sf). Macquorn Rankine. Kurtarıldı: universitystory.gla.ac.uk
4. Zamboni, Jon. (26 Nisan 2018). Dört Tip Sıcaklık Ölçeği. Sciencing. Kurtarıldı: sciencing.com
5. Wight Hat Ltd. (2018). Fahrenheit'ten Rankine'e. Metrik Dönüşümler. Metric-conversions.org'dan kurtarıldı
6. Hillger D., Toth G. (2016). Sıcaklık ölçekleri ve mucitleri. Philatelia Chimica ve fiziği, cilt 37, No 2. Spring.