°F in °R umrechnen Fahrenheit ↔ Rankine Kostenlos Online Sicher
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Gängige Werte — °F in °R umrechnen (Fahrenheit ↔ Rankine)
| °F | °R |
|---|---|
| -40 | 419.67 |
| 0 | 459.67 |
| 32 | 491.67 |
| 50 | 509.67 |
| 68 | 527.67 |
| 77 | 536.67 |
| 98.6 | 558.27 |
| 212 | 671.67 |
Woher diese Einheiten kommen
Fahrenheit legte seinen Nullpunkt 1724 auf das Kälteste, das er zuverlässig herstellen konnte — eine Sole aus Eis, Wasser und Salz — und setzte die Körperwärme nahe 96, damit seine Skala sich teilen und wieder teilen ließ. Celsius veröffentlichte die seine 1742 andersherum, mit 0 für den Siedepunkt und 100 für den Gefrierpunkt; sie wurde nach seinem Tod umgedreht, und darum erinnert man ihn für eine Skala, die er nie benutzte. Das Kelvin ist das einzige der vier, das dort beginnt, wo nichts mehr wegzunehmen ist: beim absoluten Nullpunkt. Seit 2019 wird es durch Festlegung der Boltzmann-Konstante bestimmt statt durch den Tripelpunkt des Wassers und hängt somit an keinem bestimmten Stoff mehr. Rankine ist der Fahrenheit-Grad, vom absoluten Nullpunkt an gezählt, und Réaumur, mit 80 Graden zwischen Gefrieren und Sieden, lebt vor allem in alten Rezepten und in einigen Käsereien weiter.
Wo sie Ihnen begegnen
Celsius führt fast überall Wetter, Küche und Medizin; Fahrenheit tut dasselbe in den Vereinigten Staaten und hält sich bei Backofeneinstellungen und in amerikanischen Rezepten. Das Kelvin gehört der Physik, der Farbtemperatur von Lampen und Bildschirmen und allem, was so kalt ist, dass negative Zahlen lästig würden. Rankine erscheint in der amerikanischen Thermodynamik, Réaumur vor allem in historischen Texten — genau deshalb kann ein altes Rezept irreführen, wenn man es als Celsius liest.
Häufige Fragen
Stimmt es, dass −40 °C und −40 °F dasselbe sind?
Ja, und es ist der einzige Punkt, an dem sich die beiden Skalen treffen. Fahrenheit-Grade sind kleiner als Celsius-Grade — neun auf je fünf — und die beiden Skalen starten von verschiedenen Nullpunkten; die eine Temperatur, bei der sich Größenunterschied und Startunterschied genau aufheben, ist minus vierzig. Darunter ist die Fahrenheit-Zahl die kleinere von beiden.
Was ist die Rankine-Skala?
Eine absolute Skala mit Graden von der Größe der Fahrenheit-Grade. Null Rankine ist der absolute Nullpunkt, Wasser gefriert bei 491,67 °R. Von Kelvin rechnet man um, indem man mit 9/5 multipliziert. Sie taucht in manchen amerikanischen Ingenieur- und Thermodynamikarbeiten auf, wo Fahrenheit-Schritte praktisch sind, aber ein echter Nullpunkt nötig ist.
Ist das Ergebnis exakt?
Wo beide Einheiten durch ganze Zahlen voneinander abgeleitet sind, ja — die Seite sagt es über der Zahl, und gerundet wird nur bei der Anzahl der angezeigten Stellen. Wo das Verhältnis keine endliche Dezimalzahl hat, zeigt die Seite zwölf signifikante Stellen und nennt die Beziehung näherungsweise, statt etwas anderes vorzugeben.
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Aufgaben mit absoluter Temperatur: Fahrenheit in Rankine
Thermodynamik- und Physikkurse in den Vereinigten Staaten verteilen Aufgaben wie „ein Reifen bei 50 °F wird auf 95 °F erwärmt“ oder „eine Dose bei 70 °F wird auf 130 °F erhitzt“. Die richtige Antwort braucht eine absolute Temperatur, und liegen die Daten in Fahrenheit vor, ist die natürliche Wahl die Rankine-Skala. Um °F in °R umzurechnen, addieren Sie 459,67: 32 °F sind 491,67 °R, 70 °F sind 529,67 °R und 212 °F sind 671,67 °R. Der Rechner oben addiert beim Tippen, und die folgenden Abschnitte gehen typische Aufgaben durch, die zeigen, warum die Umrechnung zählt und wie man die klassischen Fehler vermeidet.
Sie finden die Formel mit durchgerechneten Beispielen, ein kurzes Profil jeder Skala, einen Vergleich, eine Sammlung gelöster Aufgaben und die Ausrutscher, die Sie vermeiden sollten. Die Rechnung läuft in Ihrem Browser, und was Sie eingeben, wird nirgendwohin gesendet.
So rechnen Sie °F in °R um: 459,67 addieren
Die Formel
Die Formel lautet °R = °F + 459,67. So ergeben 75 °F genau 534,67 °R, 100 °F ergeben 559,67 °R und −40 °F ergeben 419,67 °R. Für den Rückweg ziehen Sie 459,67 ab. Viele Lehrbücher runden die Konstante auf 460, was für schnelle Arbeit in Ordnung ist.
Durchgerechnete Beispiele
Raumluft bei 70 °F sind 529,67 °R. Die Körpertemperatur, 98,6 °F, sind 558,27 °R. Ein Fieber von 104 °F sind 563,67 °R. Flüssiger Stickstoff bei −320 °F sind 139,67 °R, und der absolute Nullpunkt bei −459,67 °F ist 0 °R.
Warum nur eine Addition
Ein Rankine-Grad und ein Fahrenheit-Grad sind gleich groß. Die Skalen unterscheiden sich nur in ihren Nullpunkten, die 459,67 Grad auseinanderliegen, eine Addition erledigt also die ganze Arbeit.
Ein schneller Plausibilitätstest
Rankine liegt stets 459,67 über Fahrenheit. Ist das Ergebnis Ihrer Rechnung „°F in °R umrechnen“ niedriger als die Eingabe, haben Sie subtrahiert statt addiert.
Die Fahrenheit-Skala
Die amerikanische Alltagsskala
Fahrenheit setzt 32 an den Gefrierpunkt des Wassers und 212 an den Siedepunkt. Sie ist die Skala amerikanischer Thermometer, Wetterberichte und Lehrbuchaufgaben, die meisten Daten in einem US-Kurs kommen also in diesen Graden.
Wo sie vorkommt
Thermometer, Lehrbuchaufgaben, Geräteetiketten und Wetterberichte.
Die Rankine-Skala
Die absolute Skala in englischen Einheiten
Rankine beginnt am absoluten Nullpunkt und verwendet Grade in Fahrenheit-Größe. Sie wird nie negativ und kann daher direkt in Gasgesetzen, Wirkungsgradformeln und Strahlungsgesetzen verwendet werden. Das Symbol ist °R.
Wo sie vorkommt
Amerikanische Thermodynamikkurse, Ingenieurhandbücher und Gastabellen.
Fahrenheit gegenüber Rankine
Die beiden Skalen haben dieselbe Schrittweite, eine Änderung um 50 °F ist also eine Änderung um 50 °R. Nur der Nullpunkt unterscheidet sich. Das zählt bei Verhältnissen: 100 °F sind nicht doppelt so heiß wie 50 °F, aber 559,67 °R sind das 1,098-Fache von 509,67 °R. Ein physikalisches Gesetz, das ein Verhältnis von Temperaturen verwendet, muss eine absolute Skala verwenden.
Die Addition ist exakt, gerundet wird also nur im angezeigten Ergebnis. Die Falle ist, ein Gasgesetz direkt auf Fahrenheit-Zahlen anzuwenden.
Wo die Umrechnung auftaucht
Aufgabe 1: ein sich erwärmender Reifen
Ein Reifen wird bei 50 °F auf 32 psig aufgepumpt und gefahren, bis er 95 °F erreicht. Rechnen Sie in absolut um: Der Druck beträgt 46,7 psia, und die Temperaturen sind 509,67 °R und 554,67 °R. Das Verhältnis ist 1,088, der neue Druck also 50,8 psia, das sind 36,1 psig. Fahrenheit direkt zu verwenden ergäbe eine absurde Antwort, weshalb eine Rechnung „°F in °R umrechnen“ zuerst kommt.
Aufgabe 2: eine erhitzte Sprühdose
Eine Dose bei 70 psig und 70 °F wird auf 130 °F erhitzt. Der absolute Druck beträgt 84,7 psia, die Temperaturen sind 529,67 °R und 589,67 °R. Der Enddruck beträgt 94,3 psia, das sind 79,6 psig. Deshalb tragen Dosen den Warnhinweis, sie nicht über 120 °F zu lagern.
Aufgabe 3: Mol Luft
Wie viel Luft ist in 10 Kubikfuß bei 14,7 psia und 70 °F? Mit n = PV/RT, R = 10,73 psia·ft³/(lbmol·°R) und T = 529,67 °R ist n gleich 0,0259 lbmol, das sind 0,75 lb Luft. Die Temperatur muss in Rankine stehen, damit der Wert von R gilt.
Aufgabe 4: ein Luftballon in einem warmen Raum
Ein Luftballon enthält 1 ft³ Luft bei 70 °F. In einem wärmeren Raum bei 100 °F fasst er bei gleichem Druck 559,67/529,67 = 1,057 ft³. Der Ballon wächst um 5,7 Prozent. Das Gesetz von Charles verwendet die absolute Temperatur, wer also 100 durch 70 teilt, erhält 1,43 und einen Ballon, der fast anderthalbmal so groß ist, was offensichtlich falsch ist.
Aufgabe 5: Staudruck im Flug
Ein Flugzeug bei Mach 0,8 in Luft von 60 °F, oder 519,67 °R, hat eine Gesamttemperatur von 519,67 × (1 + 0,2 × 0,64) = 586,2 °R, das sind 126,5 °F. Die Luft an der Nase ist 66 Grad wärmer. Piloten sehen dies als Unterschied zwischen Gesamt- und statischer Lufttemperatur. Eine Rechnung „°F in °R umrechnen“ liefert den Ausgangswert.
Plausibilitätsprüfungen
Bevor Sie eine Antwort abgeben, prüfen Sie, dass jede Temperatur in einer Gasgesetzformel absolut und positiv ist. Ein Wert wie 70 oder 100 in einem Verhältnis ist eine Warnung. Eine weitere Prüfung ist, die Größe der Änderung zu vergleichen: Ein Verhältnis nahe 1,05 ist typisch für eine Änderung um 30 Grad bei Raumtemperatur, während ein Verhältnis von 1,4 bedeutet, dass etwas schiefgegangen ist.
Flüssiger Stickstoff und Helium
Flüssiger Stickstoff bei −320 °F sind 139,7 °R, flüssiger Sauerstoff bei −297 °F sind 162,7 °R und flüssiges Helium bei −452 °F sind 7,7 °R. Diese kleinen positiven Zahlen zeigen, wie nah die Flüssigkeiten am absoluten Nullpunkt liegen. Teilen durch 1,8 ergibt 77,6, 90,4 und 4,3 K, die Werte, die in der Kryotechnik im Rest der Welt verwendet werden.
Der menschliche Körper
Die Körpertemperatur von 98,6 °F sind 558,27 °R, und ein Fieber von 104 °F sind 563,67 °R, in absoluten Begriffen nur 1 Prozent höher. Wärmeübertragungsmodelle des Körpers verwenden für die Strahlung die absolute Temperatur, wo der Unterschied zwischen Haut bei 91 °F und einer Wand bei 68 °F als Term vierter Potenz erscheint.
Trockeneis und die Kälte
Trockeneis sublimiert bei −109,3 °F, das sind 350,4 °R. Auf diese Temperatur abgekühlt, verliert ein abgeschlossener Gasbehälter Druck im Verhältnis zur absoluten Temperatur. Eine bei 70 °F verschlossene und auf −109 °F gebrachte Flasche fällt auf 66 Prozent ihres Drucks, denn 350,4/529,67 = 0,66. Mit Fahrenheit-Zahlen würde das nicht erscheinen.
Tabellenformeln
Tragen Sie Fahrenheit-Werte in Spalte A ein und verwenden Sie =A2+459.67 in Spalte B. Für die Gegenrichtung nehmen Sie =B2-459.67. Für Verhältnisse teilen Sie die beiden Rankine-Spalten direkt. Formatieren Sie mit zwei Dezimalstellen und schreiben Sie die Einheit in jede Kopfzeile. Behalten Sie eine Spalte mit den Originalwerten zur Nachvollziehbarkeit.
Runden und Genauigkeit
Lehrbücher runden 459,67 oft auf 460. Bei einem Verhältnis von Temperaturen nahe 530 °R beträgt der Fehler 0,06 Prozent, vernachlässigbar. Für Präzisionsarbeit, etwa die Kalibrierung von Instrumenten, behalten Sie alle Stellen. Geben Sie Ergebnisse mit derselben Zahl signifikanter Stellen an wie die ungenaueste Eingabe.
Eine Kopfrechenabkürzung
Addieren Sie 460, dann ziehen Sie ein Drittel ab. Für 70 °F ergibt das 530 − 0,33 = 529,67. Für 212 °F ergibt es 672 − 0,33 = 671,67. Für schnelle Schätzungen genügen 460, und die Korrektur ist nur für genaue Tabellen nötig.
Orientierungspunkte zum Merken
0 °F sind 459,67 °R, 32 °F sind 491,67 °R, 59 °F sind 518,67 °R, 68 °F sind 527,67 °R, 98,6 °F sind 558,27 °R und 212 °F sind 671,67 °R. Mit diesen sechs können Sie jede Aufgabe auf einen Blick auf der Skala einordnen.
Referenzleiter
−459,67 °F sind 0 °R. −320 °F sind 139,7 °R. −40 °F sind 419,67 °R. 0 °F sind 459,67 °R. 32 °F sind 491,67 °R. 100 °F sind 559,67 °R. 212 °F sind 671,67 °R. 1.000 °F sind 1.459,67 °R. Eine Leiter wie diese beschleunigt Kontrollen.
Aufgabe 6: kombiniertes Gasgesetz
5 ft³ Luft bei 14,7 psia und 70 °F werden auf 44,7 psia verdichtet und auf 200 °F erhitzt. Das Volumen beträgt 5 × (14,7/44,7) × (659,67/529,67) = 2,05 ft³. Jedes Verhältnis stammt aus absoluten Größen. Die Endantwort zeigt, dass die Verdichtung auf den dreifachen Druck das Volumen um 59 Prozent verringert, nicht um 67, weil das Gas heißer ist.
Durch Umkehren prüfen
Um jedes Ergebnis von °F in °R umrechnen zu prüfen, ziehen Sie 459,67 ab und sehen nach, ob Sie zum Anfang zurückkehren. Wurden aus 75 °F 534,67 °R, dann ist 534,67 minus 459,67 gleich 75. Ein zweiter Test ist das Vorzeichen: Rankine ist nie negativ, eine negative Antwort bedeutet also, dass die Eingabe unter dem absoluten Nullpunkt lag, was nicht vorkommen kann.
Verbindung zum Kelvin
Rankine ist das 1,8-Fache des Kelvin-Wertes. 527,67 °R sind 293,15 K, das sind 20 °C. Studierende, die ein Ergebnis gegenprüfen wollen, können dieselbe Temperatur in Kelvin umrechnen und vergleichen, da beide absolute Skalen sind. Das Verhältnis der Temperaturen sollte dasselbe herauskommen.
Temperaturdifferenzen
Eine Änderung um 50 °F ist eine Änderung um 50 °R. Eine Änderung um 25 °F sind 25 °R. Addieren Sie niemals 459,67 zu einer Differenz. In Energiebilanzen, q = m cp ΔT, wird die Differenz verwendet, Fahrenheit und Rankine ergeben also dieselbe Wärme, und eine Umrechnung ist nur nötig, wenn absolute Werte eingehen.
Die Einheit richtig schreiben
Schreiben Sie Rankine als °R, mit einem Leerzeichen nach der Zahl, zum Beispiel 529,67 °R. Manche Lehrbücher schreiben nur R, das mit der Gaskonstante verwechselt werden kann. Nennen Sie in einem Bericht die Skala neben jedem Wert. Ist eine Zahl eine Differenz, schreiben Sie „deg R“ oder „°R“ und sagen Sie es im Text.
Warum nicht einfach Kelvin
Viele Kurse sind zum SI und zum Kelvin übergegangen, doch ein großer Bestand amerikanischer Praxis, von Kesselvorschriften bis zu älterer Software, verwendet englische Einheiten. Rankine zu lernen lässt Studierende diese Quellen lesen, ohne jede Zahl ins SI zu übersetzen. Eine kurze Routine mit einer Formel „°F in °R umrechnen“ im Kopf ist die praktische Antwort.
Aufgabe 7: eine verschlossene Flasche im heißen Auto
Eine verschlossene starre Flasche enthält Luft bei 14,7 psia und 70 °F. Der Innenraum des Autos erreicht 140 °F. Rechnen Sie in 529,67 °R und 599,67 °R um: Der Druck wird 14,7 × 1,132 = 16,6 psia, ein Anstieg um 1,9 psi. Der Verschluss hält, doch eine dünne Dose kann sich wölben. Studierende, die das Fahrenheit-Verhältnis von 2 verwenden, würden einen Druck von 29,4 psia vorhersagen, weit daneben. Ein schnelles Umrechnen von °F in °R zeigt den Unterschied.
Aufgabe 8: Nachschlagen in Dampftabellen
Die Sättigungstemperatur von Dampf bei 100 psia beträgt etwa 328 °F, das sind 787,7 °R. Dampf bei 14,7 psia hat 212 °F, oder 671,67 °R. Das Verhältnis der absoluten Sättigungstemperaturen ist 1,173, obwohl das Fahrenheit-Verhältnis 1,55 ist. Stofftabellen führen °F am Rand, doch Entropien und spezifische Wärmen gelten pro °R, eine Umrechnung ist also oft impliziert.
Aufgabe 9: Schallgeschwindigkeit
In englischen Einheiten ist die Schallgeschwindigkeit in Luft das 49,02-Fache der Quadratwurzel aus T in °R, in Fuß pro Sekunde. Bei 70 °F ist T gleich 529,67 °R und die Geschwindigkeit 1.128 ft/s. Bei 0 °F sind es 1.051 ft/s und bei 100 °F 1.160 ft/s. Ein frostiger Morgen senkt die Geschwindigkeit gegenüber einem milden Tag um etwa 7 Prozent.
Aufgabe 10: Dichte von Luft
Die Luftdichte folgt ρ = P/(RT), mit R = 53,35 ft·lbf/(lbm·°R) für Luft. Bei 59 °F, oder 518,67 °R, und 14,7 psia beträgt die Dichte 0,0765 lbm/ft³. Bei 100 °F, oder 559,67 °R, fällt sie auf 0,0709 lbm/ft³. Bei 0 °F, oder 459,67 °R, steigt sie auf 0,0863. Fahrenheit in der Formel zu verwenden würde bei 0 °F eine unendliche Dichte ergeben.
Aufgabe 11: Carnot-Wirkungsgrad
Eine ideale Maschine nimmt Wärme bei 1.000 °F auf und gibt sie bei 100 °F ab. Rechnen Sie in 1.459,67 °R und 559,67 °R um. Der Wirkungsgrad beträgt 1 − 559,67/1.459,67 = 61,7 Prozent. Wirkliche Maschinen schaffen 30 bis 40 Prozent. Die Fahrenheit-Zahlen würden 1 − 100/1.000 = 90 Prozent ergeben, eine grobe Überschätzung. Jede Wirkungsgradaufgabe beginnt mit einer Rechnung „°F in °R umrechnen“, weil die Formel zwei absolute Temperaturen vergleicht.
Aufgabe 12: ein Kühlschrank
Ein Gefrierschrank bei 0 °F in einer Küche von 100 °F hat eine ideale Leistungszahl von 459,67/100 = 4,6. Ein wirklicher Gefrierschrank könnte 1,5 oder 2 erreichen. Wird die Raumtemperatur auf 110 °F angehoben, sinkt der ideale Wert auf 4,2. Diese Zahlen zeigen, wie eine heiße Küche den Wirkungsgrad schädigt, und sie folgen aus absoluten Temperaturen.
Aufgabe 13: ein Verdichter
Luft bei 70 °F, oder 529,67 °R, wird adiabatisch auf den sechsfachen Druck verdichtet. Die Austrittstemperatur beträgt 529,67 × 6^0,2857 = 883,7 °R, das sind 424 °F. Ein Kühler bringt sie vor der nächsten Stufe auf 100 °F zurück. Studierende, die vergessen, in Rankine umzurechnen, sagen 70 × 1,67 = 117 °F vorher, eine Antwort weit von der Wirklichkeit.
Aufgabe 14: Strahlung
Eine heiße Oberfläche strahlt proportional zur vierten Potenz ihrer absoluten Temperatur. Eine Oberfläche von 1.000 °F auf 1.500 °F zu erhitzen, oder von 1.459,67 °R auf 1.959,67 °R, erhöht die Strahlung um das (1.959,67/1.459,67)⁴ = 3,25-Fache. Mit Fahrenheit erhielte man das 5-Fache, was den Effekt überschätzt.
Aufgabe 15: eine Wärmepumpe
Eine Wärmepumpe, die ein Haus bei 70 °F aus Außenluft von 20 °F heizt, hat eine ideale Leistungszahl von 529,67/50 = 10,6. Wirkliche Maschinen erreichen 3 bis 4. Fällt die Außentemperatur auf 0 °F, sinkt die ideale Leistungszahl auf 7,6, was zeigt, warum sich die Leistung in tiefer Kälte verschlechtert. Die Rechnung verlangt Rankine für die Innentemperatur.
Weitere Werte für °F in °R umrechnen
Eine längere Liste von Umrechnungen
Steht der Wert, den Sie brauchen, nicht in der ersten Liste, sind diese weiteren Umrechnungen vielleicht nah genug, um direkt abzulesen:
- -273,15 °F = 186,52 °R
- -100 °F = 359,67 °R
- -20 °F = 439,67 °R
- 10 °F = 469,67 °R
- 15 °F = 474,67 °R
- 25 °F = 484,67 °R
- 30 °F = 489,67 °R
- 50 °F = 509,67 °R
Häufige Ausrutscher beim Umrechnen von °F in °R
Fahrenheit in einem Gasgesetz verwenden
Gasgesetze brauchen die absolute Temperatur. Ein Reifen ändert seinen Druck nicht im Verhältnis der Fahrenheit-Zahlen.
Zu einer Differenz addieren
Eine Änderung um 50 °F ist eine Änderung um 50 °R. Addieren Sie nicht 459,67.
Rankine mit Kelvin verwechseln
Die beiden Skalen unterscheiden sich um den Faktor 1,8. 529,67 °R sind 294,26 K, nicht 529,67 K.
Kurze Antworten
Wie rechne ich °F in °R um?
Addieren Sie 459,67.
Was sind 68 °F in Rankine?
527,67 °R.
Was sind 32 °F in Rankine?
491,67 °R.
Was ist der absolute Nullpunkt in Fahrenheit?
−459,67 °F.
Verlässt meine Zahl mein Gerät?
Nein, die Berechnung läuft in Ihrem Browser.
Weitere Seiten und ein Fazit
Weitere Temperaturumrechnungen finden Sie bei °F in K umrechnen, °F in °Ré umrechnen, °C in °R umrechnen, K in °R umrechnen, °R in °C umrechnen, km in mi umrechnen, mi in km umrechnen, L in gal umrechnen, gal in L umrechnen. Die Gegenrichtung ist °R in °F umrechnen.
Kurz gesagt bedeutet eine Rechnung „°F in °R umrechnen“, 459,67 zu addieren und die Einheit neben die Antwort zu schreiben. Ihre Zahl wird lokal berechnet, ohne Konto und ohne Upload.