K in °R umrechnen Kelvin ↔ Rankine Kostenlos Online Sicher
Geben Sie einen Wert in Kelvin ein und lesen Sie ihn sofort in Rankine ab. Der Faktor ist per Definition exakt, gerechnet wird in Ihrem Browser, und nichts wird irgendwohin gesendet.
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Gängige Werte — K in °R umrechnen (Kelvin ↔ Rankine)
| K | °R |
|---|---|
| 0 | 0 |
| 100 | 180 |
| 200 | 360 |
| 273.15 | 491.67 |
| 293.15 | 527.67 |
| 310.15 | 558.27 |
| 373.15 | 671.67 |
| 500 | 900 |
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
Warum hat das Kelvin kein Gradzeichen?
Weil es seit 1967 eine eigenständige Einheit ist, geschrieben K und gesprochen Kelvin, nicht Grad Kelvin. Null Kelvin ist der absolute Nullpunkt, −273,15 °C, und ein Schritt von einem Kelvin ist genauso groß wie ein Grad Celsius. Die Umrechnung ist daher ein Addieren oder Subtrahieren von 273,15.
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.
Verlässt etwas, das ich eingebe, mein Gerät?
Nein. Die Rechnung läuft in Ihrem Browser; nichts wird hochgeladen, und es gibt auch keinen Server dafür. Einmal geladen, funktioniert die Seite auch ohne Netz.
Thermalauslegung von Raumfahrzeugen: Kelvin in Rankine
Ein Satellit ist ein thermisches Puzzle. Eine Seite blickt mit mehr als 1.300 Watt pro Quadratmeter zur Sonne, die andere schaut in den tiefen Raum bei etwa 3 Kelvin, und die Elektronik im Inneren muss in einem schmalen Band bleiben. Teams, die für amerikanische Kunden arbeiten oder aus älteren Berichten in englischen Einheiten, geben dieselben Zahlen oft in Grad Rankine an. Um K in °R umzurechnen, multiplizieren Sie mit 9/5: 300 K sind 540 °R, 273,15 K sind 491,67 °R und 40 K sind 72 °R. Der Rechner oben multipliziert beim Tippen, und die folgenden Abschnitte zeigen, was die Zahlen für Sonnenlicht, Radiatoren, kryogene Instrumente und thermische Tests bedeuten.
Sie finden die Formel mit durchgerechneten Beispielen, ein kurzes Profil jeder Skala, einen Vergleich, eine lange Reihe von Fällen aus der Raumfahrt und die Ausrutscher, die Sie vermeiden sollten. Die Arithmetik läuft in Ihrem Browser, und was Sie eingeben, wird nirgendwohin gesendet.
So rechnen Sie K in °R um: mit 9/5 multiplizieren
Die Formel
Die Formel lautet °R = K × 9/5, das ist K × 1,8. So ergeben 300 K 540 °R, 373,15 K ergeben 671,67 °R und 5.772 K ergeben 10.389,6 °R. Für den Rückweg teilen Sie durch 1,8. Beide Skalen beginnen am absoluten Nullpunkt, es gibt also keinen Versatz zu addieren oder abzuziehen.
Durchgerechnete Beispiele
Flüssiger Stickstoff mit 77,36 K sind 139,25 °R. Flüssiges Helium mit 4,2 K sind 7,56 °R. Raumtemperatur, 293,15 K, sind 527,67 °R. Die Gleichgewichtstemperatur einer Kugel im Abstand der Erde von der Sonne, etwa 278,6 K, sind 501,5 °R.
Warum nur eine Multiplikation
Kelvin und Rankine beginnen beide am absoluten Nullpunkt. Sie unterscheiden sich nur in der Größe des Grades: Ein Kelvin sind 1,8 Rankine-Grad, eine einzige Multiplikation erledigt die Umrechnung also.
Ein schneller Plausibilitätstest
Der Rankine-Wert ist stets genau 80 Prozent größer als der Kelvin-Wert. Ist das Ergebnis einer Rechnung „K in °R umrechnen“ nicht das 1,8-Fache der Eingabe, war der Faktor falsch.
Das Kelvin
Die Skala der Weltraumwissenschaft
Das Kelvin ist die SI-Einheit der Temperatur, die Raumfahrtagenturen weltweit in thermischen Modellen, Testplänen und Instrumentenspezifikationen verwenden. Es wird K geschrieben, ohne Gradzeichen.
Wo es vorkommt
Thermische Modelle, Instrumenten-Datenblätter, Testspezifikationen und Missionsberichte.
Die Rankine-Skala
Die absolute Skala in englischen Einheiten
Rankine ist die absolute Temperatur in Grad von der Größe des Fahrenheit-Grades. Sie erscheint in älteren amerikanischen Luft- und Raumfahrtdokumenten und in Rechnungen, die auch Fuß, Pfund und Btu verwenden. Das Symbol ist °R.
Wo sie vorkommt
Ältere NASA-Berichte, Spezifikationen von Auftragnehmern in englischen Einheiten und Lehrbücher der Thermodynamik.
Kelvin gegenüber Rankine
Ein Kelvin entspricht 1,8 Grad Rankine. Ein Temperaturhub von 100 K an der Oberfläche eines Satelliten ist ein Hub von 180 °R. Beide Skalen sind absolut, Verhältnisse von Temperaturen sind also identisch: 600 K über 300 K ist 2, ebenso wie 1080 °R über 540 °R 2 ist.
Die Multiplikation ist exakt, bei der Umrechnung tritt also kein Runden auf. Der einzige häufige Ausrutscher ist die Verwechslung von Rankine mit Fahrenheit.
Wo die Umrechnung auftaucht
Die Wärme der Sonne auf einem Raumfahrzeug
Die Solarkonstante beträgt etwa 1.361 W/m², das sind 431 Btu pro Stunde pro Quadratfuß. Eine ebene Platte im Abstand der Erde, der Sonne zugewandt, mit gleicher Absorption und Emission und Abstrahlung von einer Seite, erreicht etwa 394 K, während eine Kugel im Mittel 278,6 K erreicht, das sind 501,5 °R. Der Rechenschritt „K in °R umrechnen“ macht aus den Modellergebnissen englische Einheiten für den Bericht eines Kunden.
Radiatoren
Ein Radiator bei 300 K, also 540 °R, mit einem Emissionsgrad von 0,85 gibt 390 W/m² ab, das sind 124 Btu pro Stunde pro Quadratfuß. Bei 330 K, also 594 °R, strahlt er 572 W/m² ab. Die Strahlung wächst mit der vierten Potenz der absoluten Temperatur, die Wahl der Skala zählt also nur für die Konstante.
Grenzen der Elektronik
Typische Elektronik ist von −40 bis +85 °C qualifiziert, das sind 233,15 bis 358,15 K oder 419,7 bis 644,7 °R. Batterien bevorzugen 273 bis 313 K oder 491,7 bis 563,4 °R. Hydrazin-Treibstoff gefriert bei etwa 274,7 K, das sind 494,5 °R, Tanks brauchen also Heizungen.
Das James-Webb-Weltraumteleskop
Webbs Spiegel und Optik liegen nahe 40 K, das sind 72 °R, und sein Mittelinfrarot-Detektor wird auf etwa 7 K gekühlt, also 12,6 °R. Der Sonnenschild hält die kalte Seite nahe 36 K oder 64,8 °R, während die der Sonne zugewandte Seite etwa 383 K oder 689 °R erreicht. Ein Unterschied von etwa 347 K oder 625 °R überspannt die Lagen des Sonnenschilds.
Batterien im Orbit
Ein Lithium-Ionen-Pack im Orbit wird durch Heizungen und Radiatoren zwischen 278 und 303 K gehalten, also zwischen 500 und 545 °R. Laden unter 273 K oder 491,7 °R birgt das Risiko von Lithiumablagerungen. Ein Missionsbetreiber, der Telemetrie liest, sieht vielleicht Werte in Rohzählungen, die eine Tabelle in Kelvin und dann in °R für einen Bericht in englischen Einheiten umrechnet.
Wiedereintrittskapseln
Eine Kapsel, die vom Mond zurückkehrt, trifft auf Oberflächentemperaturen von mehreren tausend Kelvin. Eine Hitzeschildoberfläche bei 3.000 K sind 5.400 °R, und bei 2.500 K sind es 4.500 °R. Bei diesen Werten genügt die einfache Multiplikation mit 1,8, da der Versatz zwischen Kelvin und Rankine null ist.
Antennen und Sensoren
Empfänger der Radioastronomie werden auf 15 bis 20 K gekühlt, das sind 27 bis 36 °R, um das Rauschen zu senken. Die Rauschtemperatur, ein Maß für die Qualität eines Empfängers, wird in Kelvin ausgedrückt: Ein System mit 30 K Rauschtemperatur sind 54 °R. Dokumente in englischen Einheiten geben das Rauschen manchmal in °R an, und eine Umrechnung hält die Zahlen konsistent.
Tabellenformeln
Tragen Sie Kelvin-Werte in Spalte A ein und verwenden Sie =A2*1.8 in Spalte B. Für die Gegenrichtung verwenden Sie =B2/1.8. Für Differenzen gilt dieselbe Formel, da es keinen Versatz gibt. Beschriften Sie jede Spalte mit ihrer Einheit und verwenden Sie zwei Dezimalstellen für Werte nahe der Raumtemperatur.
Runden und Genauigkeit
Die Multiplikation ist exakt. Thermische Modelle führen oft drei signifikante Stellen mit, 278,6 K werden also 501,5 °R, nicht 501,480. Behalten Sie so viele Stellen, wie Ihre Quelle trägt. Führt eine Tabelle beide Einheiten auf, setzen Sie das Original zuerst und den umgerechneten Wert in Klammern.
Eine Kopfrechenabkürzung
Verdoppeln Sie den Kelvin-Wert und ziehen Sie ein Zehntel des Ergebnisses ab. Für 300 K: 600 minus 60 ergibt 540 °R. Für 77 K: 154 minus 15,4 ergibt 138,6 °R. Weil 2 minus 0,2 genau 1,8 ist, ist die Abkürzung exakt.
Orientierungswerte zum Merken
4,2 K sind 7,56 °R, 77 K sind 138,6 °R, 273,15 K sind 491,67 °R, 293,15 K sind 527,67 °R, 300 K sind 540 °R und 373,15 K sind 671,67 °R. Diese sechs Werte verankern die meisten thermischen Diskussionen in der Raumfahrttechnik.
Referenzleiter
2,725 K sind 4,9 °R. 20 K sind 36 °R. 100 K sind 180 °R. 233,15 K sind 419,67 °R. 300 K sind 540 °R. 394 K sind 709,2 °R. 1.000 K sind 1.800 °R. 5.772 K sind 10.389,6 °R. Eine Leiter wie diese ermöglicht eine schnelle Kontrolle.
Durch Umkehren prüfen
Um jedes Ergebnis von K in °R zu prüfen, teilen Sie durch 1,8 und sehen, ob Sie zum Ausgangswert zurückkehren. Wurden aus 300 K 540 °R, dann ist 540 geteilt durch 1,8 gleich 300. Eine zweite Prüfung ist das Verhältnis: Der Rankine-Wert muss das 1,8-Fache des Kelvin-Werts sein.
Beziehung zu Fahrenheit
Rankine ist Fahrenheit plus 459,67, 540 °R sind also 80,33 °F. Um von Kelvin zu Fahrenheit zu gelangen, multiplizieren Sie mit 1,8 und ziehen 459,67 ab. Raumfahrtdokumente amerikanischer Auftragnehmer führen meist Fahrenheit für heiße Bauteile und Rankine für Gleichungen. Zwischen den dreien zu wechseln ist für Thermalingenieure eine tägliche Aufgabe.
Kryogene Treibstoffe
Flüssiger Sauerstoff siedet bei 90,19 K, also 162,3 °R, und flüssiger Wasserstoff bei 20,28 K, also 36,5 °R. Methan siedet bei 111,7 K oder 201 °R. Startdokumente in englischen Einheiten führen Treibstofftemperaturen oft in °R oder °F auf, und Ingenieure, die sie lesen, reduzieren beide auf Kelvin, um sie mit europäischen Daten zu vergleichen.
Temperaturdifferenzen
Eine Differenz von 10 K ist eine Differenz von 18 °R. Ein Hub von 50 K sind 90 °R. Da es zwischen den Skalen keinen Versatz gibt, rechnet sich eine Differenz genau wie ein absoluter Wert um. Deshalb lassen sich thermische Budgets mit ΔT einfach umrechnen, während solche mit Fahrenheit oder Celsius Sorgfalt brauchen.
Die Einheiten richtig schreiben
Schreiben Sie Kelvin als K, ohne Gradzeichen, und Rankine als °R mit Gradzeichen. Setzen Sie zwischen Zahl und Symbol ein Leerzeichen. Beschriften Sie in gemischten Dokumenten die Einheit in jeder Spalte. Ein Wert wie 540 könnte ein Raum in Rankine oder ein sehr heißer Gegenstand in Kelvin sein.
Warum Rankine in der Raumfahrt fortbesteht
Englische Einheiten bestehen in der US-Raumfahrt fort, weil ein großer Bestand an Daten, Hardware und Software auf diese Weise aufgebaut wurde, von Treibstofftank-Zeichnungen in Zoll bis zum Schub in Pfund. Rankine passt als absolute Skala für solche Arbeit. Neuere Programme verwenden SI und Kelvin, doch ein Ingenieur, der projektübergreifend arbeitet, braucht beides, und eine Formel für „K in °R umrechnen“ braucht Sekunden.
Mondnächte und Überlebensheizungen
Auf dem Mond dauert die Nacht etwa 14 Erdentage, und die Oberflächentemperaturen fallen auf 100 K oder weniger, das sind 180 °R. Ein Lander muss Batterien und Elektronik oberhalb ihrer Grenzen halten, rund 273 K oder 491,7 °R, mit Radioisotopenheizungen oder gespeicherter Energie. Die Planung der nötigen Energie bedeutet, den Wärmeverlust über die Temperaturdifferenz von etwa 173 K oder 311 °R zu integrieren, und der Endwert wird in Wattstunden oder Btu angegeben.
Planetensonden
Eine Sonde, die zur Venus absteigt, trifft auf 737 K, das sind 1.327 °R, und einen Druck von 92 bar. Eine Sonde zum Titan trifft auf 94 K oder 169 °R. Wärmedämmung und Phasenwechselmaterialien verlängern an solchen Orten die Lebensdauer der Elektronik um Stunden. Berichte verschiedener Raumfahrtagenturen führen dieselben Zahlen in Kelvin, Celsius oder Rankine auf, und Ingenieure wechseln routinemäßig zwischen ihnen.
Swing-by-Manöver und kalte Planeten
Missionen zu den äußeren Planeten sind jahrelang unterwegs und durchqueren Regionen, in denen die Umgebungstemperatur nur einige Zehn Kelvin beträgt. Eine Sonde nahe dem Saturn, bei etwa 80 K im Schatten, das sind 144 °R, braucht Radioisotopenheizungen. Die am Ende einer Mission verbleibende Leistung bestimmt, wie viele Heizungen an bleiben können, und das thermische Modell wird in Kelvin gelöst und dann im Bericht eines US-Auftragnehmers in Rankine neu angegeben.
Optik bei kryogenen Temperaturen testen
Teleskopspiegel werden in mit Helium auf 20 K oder weniger gekühlten Kammern getestet, das sind 36 °R. Die Form eines Spiegels aus Glas oder Beryllium ändert sich geringfügig zwischen Raumtemperatur und 40 K, und Ingenieure messen diese Änderung mit Interferometern. Ergebnisse werden pro Kelvin angegeben, und ein für eine amerikanische Behörde erstellter Testbericht braucht dieselben Zahlen vielleicht pro Grad Rankine, was einen Faktor 1,8 kleiner ist.
Thermalvakuumtests
Raumfahrthardware wird in einer Vakuumkammer zwischen heißen und kalten Extremen zyklisch belastet, oft von 218 K bis 398 K, das sind 393 °R bis 717 °R. Ein typischer Test fährt vier bis acht Zyklen mit Verweilzeiten von Stunden an jedem Extrem. Kunden legen Temperaturen in ihren eigenen Einheiten fest, und eine Rechnung „K in °R umrechnen“ gehört zur Prüfung des Testplans, damit die Grenzen in jedem Dokument übereinstimmen.
Wärmerohre
Ein Ammoniak-Wärmerohr arbeitet zwischen etwa 213 und 373 K, das sind 383 bis 672 °R. Ein Wasser-Wärmerohr arbeitet von 293 bis 473 K. Wärmerohre transportieren Wärme mit geringem Temperaturabfall, oft 2 oder 3 K, das sind 3,6 bis 5,4 °R. Spezifikationen amerikanischer Zulieferer können Bereiche in °F angeben, und eine Tabelle von Entsprechungen, erstellt mit einer Rechnung „K in °R umrechnen“ für jede Grenze, ist ein hilfreicher Anhang.
Infrarot der Erde und Albedo
Die Erde strahlt im Mittel etwa 237 W/m² als Infrarot ab, 75 Btu pro Stunde pro Quadratfuß, und reflektiert etwa 30 Prozent des Sonnenlichts. Ein Satellit in niedriger Umlaufbahn empfängt beides. Modelle drücken Temperaturen in Kelvin aus, und ein Bericht für eine amerikanische Behörde kann sie in Rankine neu angeben, damit Wärmestrom und Temperatur dasselbe Einheitensystem teilen.
Mehrlagige Isolierung
Mehrlagige Isolierung, die goldfarbenen Decken an Raumfahrzeugen, kann die Wärmeübertragung durch Strahlung um einen Faktor von 10 bis 100 senken. Zwischen einem Inneren mit 300 K, das sind 540 °R, und einem Äußeren mit 100 K, das sind 180 °R, lässt eine Decke mit einem effektiven Emissionsgrad von 0,01 etwa 4,5 W/m² durch, gegenüber 45 W/m² durch eine blanke Oberfläche mit Emissionsgrad 0,1. Der Unterschied ist in beiden Skalen dramatisch, und eine Rechnung „K in °R umrechnen“ für jede Randtemperatur speist die Version derselben Abschätzung in englischen Einheiten.
Wärmeausdehnung
Aluminium dehnt sich um etwa 23 Millionstel pro Kelvin aus, das sind 12,8 Millionstel pro Grad Rankine. Eine Struktur von 2 m, die sich um 100 K oder 180 °R erwärmt, wächst um 4,6 mm. Optische Bänke werden aus Materialien mit geringer Ausdehnung gebaut, damit die Ausrichtung solche Änderungen übersteht, und die Spezifikationen sind pro Kelvin oder pro °F mit demselben Faktor 1,8.
Wärmekapazität von Raumfahrzeugteilen
Aluminium hat eine spezifische Wärme von 0,90 kJ/(kg·K), das sind 0,215 Btu/(lb·°R). Ein Aluminiumpaneel von 100 kg um 10 K oder 18 °R zu erwärmen erfordert 900 kJ, das sind 853 Btu. Der Faktor zwischen kJ/(kg·K) und Btu/(lb·°R) ist 4,1868, während der Faktor 1,8 nur für die Temperaturänderung gilt. Beides zu verwechseln ist ein klassischer Fehler.
Solargeneratoren und Temperatur
Ein Solarpaneel im Orbit kann von 150 K im Schatten, 270 °R, bis 380 K im Sonnenlicht, 684 °R, reichen. Siliziumzellen verlieren mit Hitze an Wirkungsgrad, etwa 0,4 Prozent pro Kelvin, das sind 0,22 Prozent pro Grad Rankine. Bei 340 K oder 612 °R, also 40 K heißer als die Referenz von 300 K, beträgt der Verlust etwa 16 Prozent. Eine Rechnung „K in °R umrechnen“ dient dazu, das Datenblatt in die richtige Skala zu bringen.
Weitere Werte für K 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 K = -491,67 °R
- -100 K = -180 °R
- -20 K = -36 °R
- 10 K = 18 °R
- 15 K = 27 °R
- 25 K = 45 °R
- 30 K = 54 °R
- 50 K = 90 °R
Häufige Ausrutscher beim Umrechnen von K in °R
Einen Versatz addieren
Kelvin und Rankine beginnen am selben Punkt. Addieren Sie weder 459,67 noch 273,15. 300 K sind 540 °R.
Rankine mit Fahrenheit verwechseln
Die Grad sind gleich groß, aber die Nullpunkte unterscheiden sich. 540 °R sind 80,33 °F, nicht 540 °F.
1,8 auf die falsche Größe anwenden
Der Faktor 1,8 gilt für Temperaturen. Die spezifische Wärme verwendet 4,1868 und der Wärmestrom 0,317, jede Größe hat also ihren eigenen Faktor.
Kurze Fragen
Wie lautet das Verfahren für eine Rechnung „K in °R umrechnen“?
Multiplizieren Sie den Kelvin-Wert mit 1,8.
Was sind 300 K in Grad Rankine?
540 °R.
Was sind 273,15 K in Grad Rankine?
491,67 °R.
Was sind 0 K in Grad Rankine?
0 °R.
Wird meine Zahl gespeichert oder gesendet?
Nein, sie bleibt auf Ihrem Gerät.
Wie es weitergeht
Weitere Temperaturrechner sind hier aufgeführt: K in °C umrechnen, K in °F umrechnen, °C in °R umrechnen, °F in °R umrechnen, °R in °C umrechnen, km in mi umrechnen, mi in km umrechnen, L in gal umrechnen, gal in L umrechnen. Brauchen Sie die Gegenrichtung, nutzen Sie °R in K umrechnen.
Das Fazit: Eine Rechnung „K in °R umrechnen“ multipliziert mit 1,8 und beschriftet das Ergebnis mit °R. Die Zahl, die Sie eingeben, wird nur auf Ihrem Gerät verarbeitet.