K को °R में बदलना केल्विन ↔ रैंकिन मुफ़्त ऑनलाइन सुरक्षित

अंतरिक्ष यान का ऊष्मीय अभिकल्प: केल्विन को रैंकिन में

उपग्रह ऊष्मीय पहेली है। एक पक्ष सूर्य की ओर प्रति वर्ग मीटर 1,300 वाट से अधिक पर है, दूसरा 3 केल्विन के पास गहरे अंतरिक्ष को ताकता है, और भीतर के इलेक्ट्रॉनिक्स को संकरे दायरे में रहना होता है। अमेरिकी ग्राहकों के लिए काम करने वाली या पुरानी अंग्रेज़ी-इकाई रिपोर्टों से चलने वाली टीमें अक्सर वही संख्याएँ रैंकिन डिग्री में व्यक्त करती हैं। K को °R में बदलने के लिए 9/5 से गुणा कीजिए: 300 K है 540 °R, 273.15 K है 491.67 °R और 40 K है 72 °R। ऊपर का कैलकुलेटर टाइप करते समय गुणा करता है, और नीचे के खंड दिखाते हैं कि आँकड़ों का धूप, रेडिएटर, क्रायोजेनिक उपकरणों और ऊष्मीय परीक्षणों के लिए क्या अर्थ है।

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K को °R में कैसे बदलें: 9/5 से गुणा करें

सूत्र

सूत्र है °R = K × 9/5, जो K × 1.8 है। इसलिए 300 K देता है 540 °R, 373.15 K देता है 671.67 °R और 5,772 K देता है 10,389.6 °R। वापस जाने के लिए 1.8 से भाग दीजिए। दोनों पैमाने परम शून्य से शुरू होते हैं, इसलिए जोड़ने या घटाने को कोई विस्थापन नहीं।

हल किए उदाहरण

77.36 K पर द्रव नाइट्रोजन 139.25 °R है। 4.2 K पर द्रव हीलियम 7.56 °R है। कमरे का तापमान, 293.15 K, 527.67 °R है। सूर्य से पृथ्वी की दूरी पर गोले का साम्य तापमान, लगभग 278.6 K, 501.5 °R है।

केवल गुणा क्यों

केल्विन और रैंकिन दोनों परम शून्य से शुरू होते हैं। वे केवल डिग्री के आकार में भिन्न हैं: एक केल्विन 1.8 रैंकिन डिग्री है, इसलिए एक ही गुणा रूपांतरण कर देता है।

एक त्वरित विवेक-जाँच

रैंकिन मान हमेशा केल्विन मान से ठीक 80 प्रतिशत बड़ा होता है। अगर “K को °R में बदलिए” की गणना का परिणाम इनपुट का 1.8 गुना नहीं है, तो गुणक ग़लत था।

केल्विन

अंतरिक्ष विज्ञान का पैमाना

केल्विन तापमान की SI इकाई है, जिसे दुनिया भर की अंतरिक्ष एजेंसियाँ ऊष्मीय मॉडलों, परीक्षण योजनाओं और उपकरण विनिर्देशों में उपयोग करती हैं। इसे K लिखा जाता है, डिग्री चिह्न के बिना।

कहाँ दिखता है

ऊष्मीय मॉडल, उपकरण डेटा पत्रक, परीक्षण विनिर्देश और अभियान रिपोर्टें।

रैंकिन पैमाना

अंग्रेज़ी-इकाई परम पैमाना

रैंकिन फ़ारेनहाइट-आकार की डिग्रियों में परम तापमान है। वह पुराने अमेरिकी वैमानिकी दस्तावेज़ों में और उन गणनाओं में दिखता है जो फ़ीट, पाउंड और Btu भी उपयोग करती हैं। प्रतीक है °R।

कहाँ दिखता है

पुरानी NASA रिपोर्टें, अंग्रेज़ी इकाइयों में ठेकेदार विनिर्देश और ऊष्मागतिकी की पाठ्यपुस्तकें।

केल्विन बनाम रैंकिन

एक केल्विन 1.8 डिग्री रैंकिन के बराबर है। उपग्रह की सतह पर 100 K का तापमान-झूलन 180 °R का झूलन है। दोनों पैमाने परम हैं, इसलिए तापमानों के अनुपात समान हैं: 600 K का 300 K पर अनुपात 2 है, ठीक वैसे ही जैसे 1080 °R का 540 °R पर 2 है।

गुणा सटीक है, इसलिए रूपांतरण में पूर्णांकन नहीं आता। एकमात्र आम चूक है रैंकिन को फ़ारेनहाइट से गड़बड़ाना।

रूपांतरण कहाँ दिखता है

अंतरिक्ष यान पर सूर्य की गर्मी

सौर स्थिरांक लगभग 1,361 W/m² है, यानी प्रति घंटा प्रति वर्ग फ़ीट 431 Btu। पृथ्वी की दूरी पर सूर्य की ओर मुँह की हुई समतल पट्टी, जिसकी अवशोषकता और उत्सर्जकता बराबर हों और जो एक ओर से विकिरित करे, लगभग 394 K तक पहुँचती है, जबकि गोले का औसत 278.6 K, यानी 501.5 °R, है। “K को °R में बदलिए” का गणना-चरण मॉडल के परिणामों को ग्राहक की रिपोर्ट के लिए अंग्रेज़ी इकाइयों में बदल देता है।

रेडिएटर

0.85 उत्सर्जकता वाला 300 K, यानी 540 °R, पर रेडिएटर 390 W/m² छोड़ता है, यानी प्रति घंटा प्रति वर्ग फ़ीट 124 Btu। 330 K, यानी 594 °R, पर वह 572 W/m² उत्सर्जित करता है। विकिरण परम तापमान की चौथी घात से बढ़ता है, इसलिए पैमाने का चुनाव केवल स्थिरांक के लिए मायने रखता है।

इलेक्ट्रॉनिक्स की सीमाएँ

विशिष्ट इलेक्ट्रॉनिक्स −40 से +85 °C, यानी 233.15 से 358.15 K, या 419.7 से 644.7 °R, तक प्रमाणित होते हैं। बैटरियाँ 273 से 313 K, यानी 491.7 से 563.4 °R, पसंद करती हैं। हाइड्रेज़ीन प्रणोदक लगभग 274.7 K, यानी 494.5 °R, पर जमता है, इसलिए टंकियों को हीटर चाहिए।

जेम्स वेब अंतरिक्ष दूरबीन

वेब का दर्पण और प्रकाशिकी 40 K, यानी 72 °R, के पास हैं, और उसका मध्य-अवरक्त संसूचक लगभग 7 K, यानी 12.6 °R, तक ठंडा किया जाता है। धूप-ढाल ठंडे पक्ष को 36 K, यानी 64.8 °R, के पास रखती है, जबकि सूर्य की ओर वाला पक्ष लगभग 383 K, यानी 689 °R, तक पहुँचता है। लगभग 347 K, यानी 625 °R, का अंतर धूप-ढाल की परतों में फैला है।

कक्षा में बैटरियाँ

कक्षा में लिथियम-आयन पैक को हीटरों और रेडिएटरों द्वारा 278 और 303 K, यानी 500 और 545 °R, के बीच रखा जाता है। 273 K, यानी 491.7 °R, से नीचे चार्ज करने पर लिथियम प्लेटिंग का जोखिम है। टेलीमेट्री पढ़ता अभियान संचालक कच्ची गणनाओं में मान देख सकता है, जो तालिका द्वारा केल्विन में और फिर अंग्रेज़ी-इकाई रिपोर्ट के लिए °R में बदले जाते हैं।

पुनःप्रवेश कैप्सूल

चंद्रमा से लौटता कैप्सूल कई हज़ार केल्विन के सतह तापमान से मिलता है। 3,000 K पर ऊष्मा-कवच की सतह 5,400 °R है, और 2,500 K पर 4,500 °R। उन मानों पर 1.8 से सादा गुणा ही चाहिए, क्योंकि केल्विन और रैंकिन के बीच विस्थापन शून्य है।

एंटेना और संवेदक

रेडियो खगोल विज्ञान के ग्राही शोर घटाने के लिए 15 से 20 K, यानी 27 से 36 °R, तक ठंडे किए जाते हैं। शोर तापमान, ग्राही की गुणवत्ता का माप, केल्विन में व्यक्त होता है: 30 K शोर तापमान वाली प्रणाली 54 °R है। अंग्रेज़ी-इकाई दस्तावेज़ कभी शोर को °R में देते हैं, और रूपांतरण आँकड़ों को संगत रखता है।

स्प्रेडशीट सूत्र

केल्विन मान स्तंभ A में रखिए और स्तंभ B में =A2*1.8 उपयोग कीजिए। उलटे के लिए =B2/1.8 उपयोग कीजिए। अंतरों के लिए वही सूत्र लागू होता है, क्योंकि कोई विस्थापन नहीं। हर स्तंभ को उसकी इकाई से लेबल कीजिए, और कमरे के तापमान के पास के मानों के लिए दो दशमलव उपयोग कीजिए।

पूर्णांकन और परिशुद्धता

गुणा सटीक है। ऊष्मीय मॉडल अक्सर तीन सार्थक अंक रखते हैं, इसलिए 278.6 K बनता है 501.5 °R, 501.480 नहीं। उतने अंक रखिए जितने स्रोत सँभाले। जब तालिका दोनों इकाइयाँ सूचीबद्ध करे, तो मूल को पहले और रूपांतरित मान को कोष्ठक में रखिए।

मानसिक शॉर्टकट

केल्विन मान को दोगुना कीजिए और परिणाम का दसवाँ हिस्सा घटा दीजिए। 300 K के लिए: 600 में से 60 घटाने पर 540 °R मिलता है। 77 K के लिए: 154 में से 15.4 घटाने पर 138.6 °R। चूँकि 2 में से 0.2 घटाना ठीक 1.8 है, शॉर्टकट सटीक है।

याद रखने योग्य पड़ाव

4.2 K है 7.56 °R, 77 K है 138.6 °R, 273.15 K है 491.67 °R, 293.15 K है 527.67 °R, 300 K है 540 °R और 373.15 K है 671.67 °R। ये छह मान अंतरिक्ष इंजीनियरी की अधिकतर ऊष्मीय चर्चाओं के लंगर हैं।

संदर्भ सीढ़ी

2.725 K है 4.9 °R। 20 K है 36 °R। 100 K है 180 °R। 233.15 K है 419.67 °R। 300 K है 540 °R। 394 K है 709.2 °R। 1,000 K है 1,800 °R। 5,772 K है 10,389.6 °R। ऐसी सीढ़ी त्वरित जाँच संभव बनाती है।

उलटकर जाँचना

K को °R में बदलने के किसी भी परिणाम को जाँचने के लिए 1.8 से भाग दीजिए और देखिए कि क्या आप शुरुआत पर लौटते हैं। अगर 300 K बना 540 °R, तो 540 को 1.8 से भाग देने पर 300 मिलता है। दूसरा परीक्षण अनुपात है: रैंकिन आँकड़ा केल्विन आँकड़े का 1.8 गुना होना चाहिए।

फ़ारेनहाइट से संबंध

रैंकिन फ़ारेनहाइट जमा 459.67 है, इसलिए 540 °R है 80.33 °F। केल्विन से फ़ारेनहाइट जाने के लिए 1.8 से गुणा कीजिए और 459.67 घटाइए। अमेरिकी ठेकेदारों के अंतरिक्ष दस्तावेज़ आम तौर पर गरम घटकों के लिए फ़ारेनहाइट और समीकरणों के लिए रैंकिन सूचीबद्ध करते हैं। तीनों के बीच जाना ऊष्मीय इंजीनियरों का दैनिक काम है।

क्रायोजेनिक प्रणोदक

द्रव ऑक्सीजन 90.19 K, यानी 162.3 °R, पर उबलती है और द्रव हाइड्रोजन 20.28 K, यानी 36.5 °R, पर। मीथेन 111.7 K, यानी 201 °R, पर उबलती है। अंग्रेज़ी-इकाई प्रक्षेपण दस्तावेज़ अक्सर प्रणोदक तापमान °R या °F में सूचीबद्ध करते हैं, और उन्हें पढ़ने वाले इंजीनियर यूरोपीय आँकड़ों से तुलना के लिए दोनों को केल्विन में घटा लेते हैं।

तापमान के अंतर

10 K का अंतर 18 °R का अंतर है। 50 K का झूलन 90 °R है। पैमानों के बीच कोई विस्थापन न होने से अंतर ठीक परम मान की तरह बदलता है। इसीलिए ΔT वाले ऊष्मीय बजट सरलता से बदलते हैं, जबकि फ़ारेनहाइट या सेल्सियस उपयोग करने वालों में सावधानी चाहिए।

इकाइयों को सही ढंग से लिखना

केल्विन को K लिखिए, डिग्री चिह्न के बिना, और रैंकिन को °R डिग्री चिह्न के साथ। संख्या और प्रतीक के बीच रिक्त-स्थान रखिए। मिले-जुले दस्तावेज़ों में हर स्तंभ पर इकाई लिखिए। 540 जैसा मान रैंकिन में कमरा हो सकता है या केल्विन में बहुत गरम वस्तु।

वैमानिकी में रैंकिन क्यों टिका है

अंग्रेज़ी इकाइयाँ अमेरिकी वैमानिकी में इसलिए टिकी हैं क्योंकि आँकड़ों, हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर का बड़ा भंडार इसी तरह बना, इंचों में ईंधन टंकी के आरेखों से लेकर पाउंड में प्रणोद तक। रैंकिन ऐसे काम के लिए परम पैमाने के रूप में बैठता है। नए कार्यक्रम SI और केल्विन उपयोग करते हैं, पर परियोजनाओं के पार काम करने वाले इंजीनियर को दोनों चाहिए, और “K को °R में बदलिए” की गणना का सूत्र सेकंड लेता है।

चंद्र रातें और जीवित रहने के हीटर

चंद्रमा पर रात लगभग 14 पृथ्वी-दिन चलती है, और सतह का तापमान 100 K या उससे नीचे, यानी 180 °R, तक गिरता है। लैंडर को बैटरियाँ और इलेक्ट्रॉनिक्स उनकी सीमाओं से ऊपर रखने होते हैं, लगभग 273 K, यानी 491.7 °R, रेडियो-समस्थानिक हीटरों या संचित शक्ति से। आवश्यक ऊर्जा की योजना बनाने का अर्थ है लगभग 173 K, यानी 311 °R, के तापमान-अंतर पर ऊष्मा-हानि का समाकलन, और अंतिम आँकड़ा वाट-घंटों या Btu में उद्धृत होता है।

ग्रहीय यान

शुक्र पर उतरता यान 737 K, यानी 1,327 °R, और 92 बार के दाब से मिलता है। टाइटन का यान 94 K, यानी 169 °R, से मिलता है। ऊष्मीय रोधन और प्रावस्था-परिवर्तन सामग्री ऐसी जगहों पर इलेक्ट्रॉनिक्स का जीवन घंटों बढ़ाती हैं। विभिन्न अंतरिक्ष एजेंसियों की रिपोर्टें वही संख्याएँ केल्विन, सेल्सियस या रैंकिन में देती हैं, और इंजीनियर नियमित बात की तरह उनके बीच चलते हैं।

गुरुत्व सहायता और ठंडे ग्रह

बाहरी ग्रहों के अभियान वर्षों यात्रा करते हैं और ऐसे क्षेत्रों से गुज़रते हैं जहाँ आसपास का तापमान केवल कुछ दहाई केल्विन है। छाया में लगभग 80 K, यानी 144 °R, पर शनि के पास का यान रेडियो-समस्थानिक हीटर माँगता है। अभियान के अंत में बची शक्ति तय करती है कि कितने हीटर चालू रह सकते हैं, और ऊष्मीय मॉडल केल्विन में हल होता है, फिर अमेरिकी ठेकेदार की रिपोर्ट में रैंकिन में दोबारा कहा जाता है।

क्रायोजेनिक तापमान पर प्रकाशिकी का परीक्षण

दूरबीन के दर्पण हीलियम से 20 K या कम, यानी 36 °R, तक ठंडे किए कक्षों में परखे जाते हैं। काँच या बेरिलियम दर्पण का आकार कमरे के तापमान और 40 K के बीच थोड़ा बदलता है, और इंजीनियर उस बदलाव को व्यतिकरणमापियों से नापते हैं। परिणाम प्रति केल्विन उद्धृत होते हैं, और अमेरिकी एजेंसी के लिए तैयार परीक्षण रिपोर्ट को वही संख्याएँ प्रति रैंकिन डिग्री चाहिए हो सकती हैं, जो 1.8 के गुणक से छोटी हैं।

ऊष्मीय निर्वात परीक्षण

अंतरिक्ष यान का हार्डवेयर निर्वात कक्ष में गरम और ठंडी चरम सीमाओं के बीच चक्रित किया जाता है, अक्सर 218 K से 398 K, यानी 393 °R से 717 °R तक। विशिष्ट परीक्षण चार से आठ चक्र चलता है, हर चरम पर घंटों के ठहराव के साथ। ग्राहक अपनी इकाइयों में तापमान निर्दिष्ट करते हैं, और “K को °R में बदलिए” की गणना परीक्षण-योजना की समीक्षा का हिस्सा है, ताकि हर दस्तावेज़ में सीमाएँ मेल खाएँ।

ऊष्मा-नलिकाएँ

अमोनिया ऊष्मा-नलिका लगभग 213 और 373 K, यानी 383 से 672 °R, के बीच काम करती है। जल ऊष्मा-नलिका 293 से 473 K तक काम करती है। ऊष्मा-नलिकाएँ थोड़े तापमान-पतन के साथ ऊष्मा ले जाती हैं, अक्सर 2 या 3 K, यानी 3.6 से 5.4 °R। अमेरिकी आपूर्तिकर्ताओं के विनिर्देश दायरे °F में सूचीबद्ध कर सकते हैं, और हर सीमा पर “K को °R में बदलिए” की गणना से बनी समतुल्य तालिका उपयोगी परिशिष्ट है।

पृथ्वी का अवरक्त और परावर्तकता

पृथ्वी औसतन लगभग 237 W/m² अवरक्त के रूप में उत्सर्जित करती है, यानी प्रति घंटा प्रति वर्ग फ़ीट 75 Btu, और लगभग 30 प्रतिशत धूप परावर्तित करती है। निम्न कक्षा का उपग्रह दोनों पाता है। मॉडल तापमान केल्विन में व्यक्त करते हैं, और अमेरिकी एजेंसी की रिपोर्ट उन्हें रैंकिन में दोबारा कह सकती है ताकि ऊष्मा-प्रवाह और तापमान एक इकाई-प्रणाली साझा करें।

बहु-परत रोधन

बहु-परत रोधन, अंतरिक्ष यान पर सुनहरे रंग के कंबल, विकिरणी ऊष्मा-अंतरण को 10 से 100 के गुणक से घटा सकता है। 300 K, यानी 540 °R, के भीतर और 100 K, यानी 180 °R, के बाहर के बीच 0.01 के प्रभावी उत्सर्जन वाला कंबल लगभग 4.5 W/m² गुज़ारता है, जबकि 0.1 उत्सर्जन की नंगी सतह से 45 W/m²। अंतर दोनों पैमानों में नाटकीय है, और हर सीमा तापमान पर “K को °R में बदलिए” की गणना उसी अनुमान के अंग्रेज़ी-इकाई संस्करण को आँकड़े देती है।

ऊष्मीय प्रसार

ऐल्युमिनियम प्रति केल्विन लगभग 23 प्रति दस लाख भाग फैलता है, जो प्रति रैंकिन डिग्री 12.8 प्रति दस लाख है। 100 K, यानी 180 °R, गरम होने वाली 2 m की संरचना 4.6 mm बढ़ती है। प्रकाशिक बेंच कम-प्रसार सामग्री से बनते हैं ताकि संरेखण ऐसे बदलावों में बचा रहे, और विनिर्देश प्रति केल्विन या प्रति °F उसी 1.8 गुणक के साथ दिए जाते हैं।

अंतरिक्ष यान के भागों की ऊष्मा-धारिता

ऐल्युमिनियम की विशिष्ट ऊष्मा 0.90 kJ/(kg·K) है, यानी 0.215 Btu/(lb·°R)। 100 kg ऐल्युमिनियम पट्टी को 10 K, यानी 18 °R, गरम करने में 900 kJ लगते हैं, यानी 853 Btu। kJ/(kg·K) और Btu/(lb·°R) के बीच गुणक 4.1868 है, जबकि 1.8 का गुणक केवल तापमान-परिवर्तन पर लागू होता है। उन्हें गड़बड़ाना क्लासिक त्रुटि है।

सौर सारणियाँ और तापमान

कक्षा में सौर पैनल का दायरा ग्रहण में 150 K, यानी 270 °R, से धूप में 380 K, यानी 684 °R, तक हो सकता है। सिलिकॉन सेल गर्मी से क्षमता खोते हैं, प्रति केल्विन लगभग 0.4 प्रतिशत, यानी प्रति रैंकिन डिग्री 0.22 प्रतिशत। 340 K, यानी 612 °R, पर, जो 300 K के संदर्भ से 40 K अधिक गरम है, हानि लगभग 16 प्रतिशत है। “K को °R में बदलिए” की गणना डेटा-पत्रक को सही पैमाने में रखने के लिए उपयोग होती है।

K को °R में बदलने के और मान

रूपांतरणों की लंबी सूची

अगर आपको चाहिए वाला मान पहली सूची में नहीं है, तो ये और रूपांतरण सीधे पढ़ने के लिए पर्याप्त निकट हो सकते हैं:

• -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

K को °R में बदलते समय आम चूकें

विस्थापन जोड़ना

केल्विन और रैंकिन एक ही बिंदु से शुरू होते हैं। 459.67 या 273.15 मत जोड़िए। 300 K है 540 °R।

रैंकिन को फ़ारेनहाइट से गड़बड़ाना

डिग्रियाँ बराबर आकार की हैं पर शून्य भिन्न हैं। 540 °R है 80.33 °F, 540 °F नहीं।

1.8 को ग़लत राशि पर लगाना

1.8 का गुणक तापमानों पर लागू होता है। विशिष्ट ऊष्मा 4.1868 उपयोग करती है, और ऊष्मा-प्रवाह 0.317, इसलिए हर राशि का अपना गुणक है।

त्वरित प्रश्न

“K को °R में बदलिए” की गणना की विधि क्या है?

केल्विन मान को 1.8 से गुणा कीजिए।

300 K डिग्री रैंकिन में क्या है?

540 °R।

273.15 K डिग्री रैंकिन में क्या है?

491.67 °R।

0 K डिग्री रैंकिन में क्या है?

0 °R।

क्या मेरा आँकड़ा संग्रहीत या भेजा जाता है?

नहीं, वह आपके उपकरण पर रहता है।

आगे कहाँ जाएँ

अन्य तापमान परिवर्तक यहाँ सूचीबद्ध हैं: K को °C में बदलिए, K को °F में बदलिए, °C को °R में बदलिए, °F को °R में बदलिए, °R को °C में बदलिए, km को mi में बदलिए, mi को km में बदलिए, L को gal में बदलिए, gal को L में बदलिए। अगर आपको उलटी दिशा चाहिए, तो °R को K में बदलिए उपयोग कीजिए।

सार: “K को °R में बदलिए” की गणना 1.8 से गुणा करती है और परिणाम को °R के रूप में लेबल करती है। आपका दर्ज किया आँकड़ा केवल आपके उपकरण पर प्रोसेस होता है।