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

लपटें, भट्ठियाँ और इंजन: रैंकिन को केल्विन में

दहन अभियांत्रिकी चरम गरमी से निपटती है, और अमेरिकी पुस्तिकाएँ उसे अक्सर रैंकिन में व्यक्त करती हैं: मीथेन हवा में लगभग 4,000 °R के पास जलती है, हाइड्रोजन-ऑक्सीजन की लौ 5,544 °R तक पहुँचती है, और इंजन सिलेंडर के भीतर की गैस लगभग 4,860 °R के आसपास शिखर पर पहुँचती है। अन्यत्र छपे शोध-पत्र वही अवस्थाएँ केल्विन में देते हैं। °R को K में बदलने के लिए 1.8 से भाग दीजिए: 4,000 °R 2,222 K है, 5,544 °R 3,080 K है और 540 °R 300 K है। ऊपर का कैलकुलेटर आपके टाइप करते ही भाग देता है, और नीचे के खंड इन आँकड़ों को लपटों, बॉयलरों, भट्ठों, इंजनों और उत्सर्जन से जोड़ते हैं।

हल किए उदाहरणों वाला सूत्र, हर पैमाने का संक्षिप्त परिचय, एक तुलना, दहन अभ्यास का एक चक्कर और बचने की चूकें अपेक्षित रखिए। सारा गणित आपके ब्राउज़र में रहता है।

°R को K में कैसे बदलें: 1.8 से भाग दीजिए

सूत्र

सूत्र है K = °R ÷ 1.8, या K = °R × 5/9। इसलिए 540 °R देता है 300 K, 1,000 °R देता है 555.56 K और 3,000 °R देता है 1,666.7 K। वापस जाने के लिए 1.8 से गुणा कीजिए। दोनों पैमाने परम शून्य से शुरू होते हैं, इसलिए घटाने को कोई ऑफ़सेट नहीं।

हल किए उदाहरण

518.67 °R पर मानक हवा 288.15 K है। 4,000 °R पर मीथेन-हवा की लौ 2,222 K है। संपीड़न के अंत में डीज़ल इंजन, लगभग 1,620 °R, 900 K है, और 2,160 °R पर निकास 1,200 K है।

केवल भाग क्यों

रैंकिन और केल्विन एक ही शून्य साझा करते हैं। वे केवल अंश के आकार में भिन्न हैं, क्योंकि एक केल्विन 1.8 रैंकिन अंशों के बराबर है। यह रूपांतरण को एकल भाग बना देता है।

एक त्वरित विवेक-परीक्षा

केल्विन मान रैंकिन मान का 5/9 है, लगभग 56 प्रतिशत। अगर “°R को K में बदलने” की गणना का परिणाम इनपुट से बड़ा है, तो आपने भाग देने की जगह गुणा किया।

रैंकिन पैमाना

अंग्रेज़ी-इकाई दहन आँकड़ों का निरपेक्ष पैमाना

रैंकिन फ़ारेनहाइट-आकार के अंशों में निरपेक्ष तापमान है। अमेरिकी दहन और गैस-गतिकी के ग्रंथ इसे Btu और पाउंड के साथ उपयोग करते हैं, विशेषकर लौ के तापमान और गैस-नियम की गणनाओं के लिए। प्रतीक °R है।

कहाँ दिखता है

दहन पुस्तिकाएँ, बॉयलर पुस्तिकाएँ और अंग्रेज़ी इकाइयों में इंजन ऊष्मागतिकी।

केल्विन

तापमान की SI इकाई

केल्विन परम शून्य से शुरू होता है। दहन विज्ञान, गतिकी और अंतर्राष्ट्रीय मानक इसका उपयोग करते हैं। केल्विन में तापमान सीधे अरहीनियस समीकरण, गैस नियम और विकिरण सूत्रों में जाता है। इसे K लिखा जाता है, अंश के चिह्न के बिना।

कहाँ दिखता है

शोध-पत्र, अंतर्राष्ट्रीय मानक और गतिकी तालिकाएँ।

रैंकिन बनाम केल्विन

एक केल्विन 1.8 रैंकिन अंशों के बराबर है। जो लौ दूसरी से 900 °R अधिक गरम है वह 500 K अधिक गरम है। दोनों पैमाने निरपेक्ष हैं, इसलिए तापमान अनुपात समान हैं: 4,000 °R की लौ और 540 °R की हवा 7.4 का अनुपात देती हैं, ठीक वैसे ही जैसे 2,222 K और 300 K।

भाग सटीक है, इसलिए रूपांतरण में कोई पूर्णांकन नहीं आता। एकमात्र आम चूक रैंकिन को फ़ारेनहाइट से उलझाना है।

रूपांतरण कहाँ दिखता है

रुद्धोष्म लौ के तापमान

जो तापमान लौ बिना ऊष्मा हानि के पाएगी वह ईंधन और ऑक्सीकारक पर निर्भर करता है। हवा में मीथेन लगभग 4,000 °R देती है, जो 2,222 K है। हवा में प्रोपेन 4,081 °R देता है, या 2,267 K, हवा में हाइड्रोजन 4,469 °R, या 2,483 K, ऑक्सीजन में एसिटिलीन 6,138 °R, या 3,410 K, और ऑक्सीजन में हाइड्रोजन 5,544 °R, या 3,080 K। “°R को K में बदलने” की गणना अमेरिकी पुस्तिका को यूरोपीय शोध-पत्र से मिला देती है।

इंजन

चिंगारी-प्रज्वलन इंजन में शिखर गैस तापमान 2,700 K के पास है, जो 4,860 °R है। डीज़ल का संपीड़न 900 K के पास, या 1,620 °R, पर समाप्त होता है, जो ईंधन जलाने के लिए काफ़ी है। निकास गैस सिलेंडर से लगभग 1,200 K, या 2,160 °R, पर निकलती है और नली में आगे बढ़ते हुए ठंडी होती है।

भट्ठियाँ और भट्ठे

काँच की भट्ठी 1,900 K के पास चलती है, जो 3,420 °R है। सीमेंट का भट्ठा कच्चा माल 1,723 K, या 3,101 °R, के पास पकाता है। चूने का भट्ठा 1,370 K, या 2,466 °R, के पास चलता है, और कचरा भस्मक लगभग 1,373 K, या 2,471 °R, पर। संचालक नियंत्रण के लिए फ़ारेनहाइट या सेल्सियस उपयोग करते हैं, और रैंकिन केवल पाठ्यपुस्तकों में।

ऊष्मीय NOx

नाइट्रोजन ऑक्साइड लपटों में तब बनते हैं जब तापमान लगभग 1,800 K से अधिक हो जाता है, जो 3,240 °R है। दर तापमान के साथ तेज़ी से बढ़ती है, इसलिए 100 K, या 180 °R, की कमी उत्सर्जन को तेज़ी से घटा सकती है। निम्न-NOx बर्नर फ़्लू गैस मिलाकर या हवा को चरणों में देकर शिखर तापमान घटाते हैं। पर्यावरण शोध-पत्र केल्विन उद्धृत करते हैं, और अमेरिकी इंजीनियरिंग टिप्पणियाँ °F या °R देती हैं।

ऊष्मा पुनर्प्राप्ति

450 K, जो 810 °R है, पर बॉयलर से निकलने वाली फ़्लू गैस वह ऊर्जा ले जाती है जिसे ऊष्मा विनिमायक वापस पा सकता है। उसे 380 K, या 684 °R, तक ठंडा करना ऊष्मा वापस पाता है पर ओसांक के नीचे अम्ल संघनन का जोखिम है। डिज़ाइनर तापमान के अंतरों के साथ और विनिमायक के एंट्रॉपी संतुलन के लिए निरपेक्ष तापमान के साथ काम करता है।

स्प्रेडशीट सूत्र

रैंकिन मानों को 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 गुणक लागू होते हैं। एक दशमलव के साथ प्रारूपित कीजिए और हर शीर्ष में इकाई लिखिए, ताकि शीट बिना टिप्पणी के सहकर्मी को सौंपी जा सके।

पूर्णांकन और सटीकता

भाग सटीक है पर अक्सर अनंत: 1,000 °R 555.555… K है। अंकों को स्रोत से मिलाइए। लौ के तापमान अधिक से अधिक कुछ दहाई केल्विन तक ज्ञात होते हैं, इसलिए 2,222 K को लगभग 2,220 K लिखना बेहतर है। अंतर्निहित गणना जितना उचित ठहराती है उससे अधिक परिशुद्धता रिपोर्ट मत कीजिए।

बिना कैलकुलेटर के अनुमान

रैंकिन आँकड़े को आधा कीजिए, फिर उस आधे का दसवाँ हिस्सा जोड़िए। 4,000 °R के लिए आधा 2,000 है और दसवाँ 200, जो 2,200 K देता है जबकि सटीक 2,222 है। 540 °R के लिए परिणाम 297 K है। लौ के तापमानों पर अनुमान एक प्रतिशत के भीतर है, जो आँकड़ों से अधिक बारीक है।

याद रखने योग्य मील के पत्थर

491.67 °R 273.15 K है, 518.67 °R 288.15 K है, 540 °R 300 K है, 671.67 °R 373.15 K है और 1,800 °R 1,000 K है। लपटों के लिए 4,000 °R लगभग 2,220 K है। ये मील के पत्थर तालिका में त्रुटि को एक नज़र में पकड़ने में मदद करते हैं।

संदर्भ सीढ़ी

0 °R 0 K है। 36.5 °R 20.3 K है। 139.25 °R 77.4 K है। 540 °R 300 K है। 1,000 °R 555.6 K है। 1,800 °R 1,000 K है। 3,240 °R 1,800 K है। 4,000 °R 2,222 K है। 5,544 °R 3,080 K है। ऐसी सीढ़ी जाँच को तेज़ करती है।

उलटकर जाँचना

°R को K में बदलने के किसी भी परिणाम को जाँचने के लिए 1.8 से गुणा कीजिए और देखिए कि क्या आप शुरुआत पर लौटते हैं। अगर 540 °R 300 K बना, तो 300 गुणा 1.8 है 540। दूसरी परीक्षा अनुपात है: रैंकिन मान केल्विन मान का 1.8 गुना होना चाहिए।

फ़ारेनहाइट और सेल्सियस से संबंध

रैंकिन फ़ारेनहाइट जमा 459.67 के बराबर है, और केल्विन सेल्सियस जमा 273.15 के। 3,540 °F के फ़ारेनहाइट लौ तापमान से शुरू करके आप 4,000 °R पाने के लिए 459.67 जोड़ते हैं, 2,222 K पाने के लिए 1.8 से भाग देते हैं और 1,949 °C पाने के लिए 273.15 घटाते हैं। हर क़दम आसान है, और श्रृंखला अंतिम मान की जाँच देती है।

अंतर बनाम निरपेक्ष मान

180 °R का अंतर 100 K के अंतर के बराबर है, और बॉयलर के आर-पार 900 °R की वृद्धि 500 K के बराबर। क्योंकि दोनों पैमाने शून्य साझा करते हैं, अंतर ठीक निरपेक्ष पाठ्यांकों की तरह बदलते हैं। यह फ़ारेनहाइट और सेल्सियस से भिन्न है, जहाँ ऑफ़सेट केवल निरपेक्ष मानों पर लागू होता है और अंतरों पर कभी नहीं।

इकाई को सही ढंग से लिखना

रैंकिन को °R और केल्विन को K के रूप में लिखिए, संख्या के बाद एक स्थान के साथ। अंतर्राष्ट्रीय पाठकों के लिए रिपोर्ट में दोनों दीजिए: 4,000 °R (2,222 K)। दहन के शोध-पत्र में अकेला 4,000 अस्पष्ट है, क्योंकि वह रैंकिन, फ़ारेनहाइट या केल्विन हो सकता है, और तीनों बहुत भिन्न लपटों का वर्णन करते हैं।

गैस टर्बाइन

आधुनिक गैस टर्बाइन का प्रवेश 1,700 K तक पहुँचता है, जो 3,060 °R है। ऊँचे प्रवेश तापमान का अर्थ ऊँची दक्षता है, पर पंखुड़ियों को आंतरिक शीतलन और तापीय अवरोध कोटिंग के साथ उसे झेलना होता है। आदर्श ब्रेटन चक्र की दक्षता केवल दाब अनुपात पर निर्भर करती है, जबकि विशिष्ट कार्य 3,060 °R और 518.67 °R के बीच तापमान अनुपात के साथ बढ़ता है, जो 5.9 है।

अंग्रेज़ी इकाइयों में ईंधन गुण

अमेरिकी ईंधन तालिकाएँ ऊष्मीय मान Btu प्रति पाउंड या प्रति घन फ़ुट में सूचीबद्ध करती हैं। मीथेन में लगभग 21,500 Btu/lb है, जो 50 MJ/kg है। रूपांतरण गुणक प्रति Btu/lb 2.326 kJ/kg है। तापमान बदलने की कई राशियों में से केवल एक है, और “°R को K में बदलने” की गणना उनमें सबसे आसान है।

दहन के कंप्यूटर कोड

रासायनिक गतिकी सॉफ़्टवेयर केल्विन में तापमान स्वीकार करता है। अंग्रेज़ी-इकाई स्रोतों के पुराने आँकड़े रैंकिन में तापमान रख सकते हैं। जो उपयोगकर्ता केल्विन की अपेक्षा करने वाले कोड को रैंकिन मान देता है उसे 1.8 के गुणक से ग़लत परिणाम मिलता है, जिसे इनपुट चरण पर “°R को K में बदलने” की गणना रोकती है।

दहन पढ़ाना

शिक्षक मोमबत्ती की लौ में राशियाँ थर्मोकपल से दिखा सकता है, जो दीप्त क्षेत्र में लगभग 1,600 K देता है, या 2,900 °R। विद्यार्थी फिर लौ की विकिरण शक्ति दोनों इकाई-प्रणालियों में निकालते हैं। अभ्यास सिखाता है कि निरपेक्ष तापमान क्यों मायने रखता है और “°R को K में बदलने” की गणना का क़दम हर गणना से पहले कैसे आता है।

कालिख और लौ का रंग

मोमबत्ती की पीली चमक गरम कालिख के कणों से आती है जो लगभग 1,600 K, यानी 2,880 °R, पर छोटे श्याम पिंडों की तरह विकिरण करते हैं। नीली गैस की लौ में कालिख कम होती है और वह इसके बजाय उत्तेजित अणुओं से चमकती है। हवा का छेद खुला रखने वाला बुन्सन बर्नर बंद वाले से अधिक गरम और साफ़ जलता है। रसायनज्ञ तापमान केल्विन में लिखते हैं, और अमेरिका की कक्षा की शीट में वे °R में हो सकते हैं।

आग की जाँच

जाँचकर्ता सामग्रियों पर प्रभाव से आग के तापमान का अनुमान लगाते हैं। एल्युमिनियम 933 K, यानी 1,680 °R, पर पिघलता है, काँच 1,000 K, या 1,800 °R, के पास नरम पड़ता है, और इस्पात 870 K, या 1,566 °R, के पास अपनी आधी मज़बूती खो देता है। पिघले एल्युमिनियम का उल्लेख करने वाली रिपोर्ट पाठक को बताती है कि आग 933 K से अधिक थी, एक मान जो अमेरिकी दस्तावेज़ों में 1,220 °F या 1,680 °R के रूप में दिखता है।

ईंधन जलने से निकली ऊष्मा

एक किलोग्राम मीथेन लगभग 50 MJ देता है और जलने के लिए लगभग 17 kg हवा चाहिए। लगभग 18 kg उत्पादों पर फैलाई गई, 1.2 kJ/(kg·K) के पास विशिष्ट ऊष्मा के साथ, वह ऊष्मा तापमान को लगभग 2,300 K बढ़ाएगी, जो असली लपटों से मेल खाता है, जब उत्पादों के वियोजन का ध्यान रखा जाए। अंग्रेज़ी-इकाई की गणना में वही ऊष्मा प्रति पाउंड 21,500 Btu है और वृद्धि °R में उद्धृत की जाती है। अंतिम तापमान को “°R को K में बदलने” की गणना से बदलना दोनों गणनाओं की तुलना करने देता है।

ऑक्सीजन संवर्धन

ऑक्सीजन-संवर्धित हवा में जलाना लौ का तापमान बढ़ाता है और फ़्लू गैस का आयतन घटाता है। शुद्ध ऑक्सीजन में मीथेन लगभग 3,050 K तक पहुँचता है, जो 5,490 °R है, जबकि हवा में 2,223 K, या 4,001 °R। काँच और धातु की भट्ठियाँ इसी कारण ऑक्सी-ईंधन दहन उपयोग करती हैं। इस विषय पर वैश्विक पाठकों के लिए लिखे शोध-पत्र केल्विन देते हैं, जबकि अमेरिकी व्यापार टिप्पणियाँ °F या °R उपयोग करती हैं, इसलिए लगभग हर तुलना में “°R को K में बदलने” की गणना आती है।

लौ की स्थिरता और बुझ जाना

लौ बर्नर से तब जुड़ी रहती है जब बिना जली गैस दहन वेग के क़रीब की गति से बहती है। दहन वेग बिना जली गैस के तापमान के साथ बढ़ता है, मोटे तौर पर निरपेक्ष तापमान के वर्ग के साथ। मिश्रण को 300 K, यानी 540 °R, से 600 K, या 1,080 °R, तक पहले से गरम करना इस मोटे नियम में गति को चार गुना कर देता है। निरपेक्ष तापमान में 2 का अनुपात दोनों पैमानों में समान है।

बॉयलर

बड़े बॉयलर की भट्ठी 1,500 K के पास चलती है, जो 2,700 °R है, जबकि वह जो भाप बनाता है वह लगभग 811 K, या 1,460 °R, की है। दोनों के बीच का अंतर अपरिवर्तनीयता का स्रोत है, इसीलिए संयुक्त चक्र गैस को पहले टर्बाइन में और फिर बॉयलर में उपयोग करते हैं। हर बिंदु के लिए “°R को K में बदलने” की गणना अमेरिकी रेखाचित्र को यूरोपीय रेखाचित्र बना देती है।

लकड़ी की आग और चूल्हे

लकड़ी के चूल्हे की लौ लगभग 1,300 K, या 2,340 °R, है, जबकि जंगल की आग की लौ का औसत 1,100 K, या 1,980 °R, के पास है। मोमबत्ती की लौ अपने सबसे गरम क्षेत्र में लगभग 1,670 K, या 3,006 °R, पर है। लकड़ी 570 K, जो 1,026 °R है, के पास जलना शुरू करती है। अलग-अलग देशों के अग्नि सुरक्षा मानक इन्हें अपने पैमानों में उद्धृत करते हैं।

वेल्डिंग गैसें

ऑक्सी-एसिटिलीन लौ लगभग 3,410 K तक पहुँचती है, जो 6,138 °R है, इस्पात को पिघलाने के लिए काफ़ी गरम, जो लगभग 1,811 K, या 3,260 °R, पर पिघलता है। आर्क वेल्डिंग प्लाज़्मा 6,000 K, या 10,800 °R, से अधिक होते हैं। वेल्डिंग पुस्तिकाएँ गैस प्रवाह और लौ के प्रकार सूचीबद्ध करती हैं, और तापमान निर्माता द्वारा बाज़ार के अनुकूल किसी भी पैमाने में दिए जाते हैं।

रॉकेट दहन

केरोसीन-ऑक्सीजन इंजन में कक्ष का तापमान लगभग 3,500 K है, जो 6,300 °R है, और हाइड्रोजन-ऑक्सीजन के लिए लगभग 3,300 K, या 5,940 °R। निकास वेग कक्ष के तापमान के वर्गमूल पर निर्भर करता है, इसलिए 10 प्रतिशत की वृद्धि 5 प्रतिशत ऊँचा वेग देती है। अमेरिका के रॉकेट पाठ अक्सर समीकरणों में °R उपयोग करते हैं।

संपीड़न प्रज्वलन

डीज़ल ईंधन इसलिए जलता है कि 16 से 1 पर संपीड़ित हवा लगभग 900 K तक पहुँचती है। 300 K, यानी 540 °R, से शुरू करके अंतिम तापमान 300 × 16^0.4 = 909 K है, जो 1,636 °R है। ठंडी शुरुआत कठिन है क्योंकि ठंडा इंजन दीवारों को ऊष्मा खोता है, और ग्लो प्लग मदद करते हैं। विद्यार्थी अंतिम तापमान केल्विन या रैंकिन में निकालते हैं, सेल्सियस या फ़ारेनहाइट में कभी नहीं।

स्वतः प्रज्वलन

हाइड्रोजन 773 K, जो 1,391 °R है, के पास स्वतः जलती है, प्रोपेन 723 K, या 1,301 °R, के पास, और पेट्रोल 530 K, या 954 °R, के पास। काग़ज़ 506 K, या 911 °R, के पास जलता है। ये आँकड़े ख़तरनाक क्षेत्रों में उपकरण के सुरक्षित सतही तापमान तय करते हैं, और नियम उन्हें सेल्सियस में देते हैं, अमेरिकी दस्तावेज़ फ़ारेनहाइट जोड़ते हैं।

लपटों से ऊष्मीय विकिरण

लौ अपने निरपेक्ष तापमान के चौथे घात के अनुसार विकिरण करती है। 2,000 K की लौ प्रति इकाई क्षेत्रफल 1,000 K की लौ से 16 गुना विकिरण करती है। अंग्रेज़ी इकाइयों में यह 3,600 °R बनाम 1,800 °R है। भट्ठी के डिज़ाइनर वही पैमाना उपयोग करते हैं जो उनका सूत्र चाहे, और “°R को K में बदलने” की गणना परिणामों का मिलान करती है।

°R को K में बदलने के लिए और मान

रूपांतरणों की लंबी सूची

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

• -273.15 °R = -151.75 K
• -100 °R = -55.5556 K
• -20 °R = -11.1111 K
• 10 °R = 5.55556 K
• 15 °R = 8.33333 K
• 25 °R = 13.8889 K
• 30 °R = 16.6667 K
• 50 °R = 27.7778 K

“°R को K में बदलने” की गणना में विशिष्ट त्रुटियाँ

ऑफ़सेट लगाना

दोनों पैमाने शून्य साझा करते हैं, इसलिए न 459.67 की भूमिका है न 273.15 की। 540 °R 300 K है।

रैंकिन को फ़ारेनहाइट मानना

वही अंश, अलग शून्य। 540 °R बराबर है 80.33 °F के, 540 °F के नहीं।

जहाँ भाग चाहिए वहाँ गुणा करना

केल्विन बड़ी इकाई है, इसलिए आँकड़ा सिकुड़ता है। अगर 540 °R 972 बन गया, तो गुणक उलटा लगाया गया।

संक्षिप्त प्रश्न

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

रैंकिन मान को 1.8 से भाग दीजिए।

540 °R केल्विन में कितना है?

300 K।

491.67 °R केल्विन में कितना है?

273.15 K।

0 °R केल्विन में कितना है?

0 K।

क्या मेरा आँकड़ा सहेजा या भेजा जाता है?

नहीं, वह आपके उपकरण पर रहता है।

आगे कहाँ जाएँ

अन्य तापमान उपकरण यहाँ सूचीबद्ध हैं: °R को °F में बदलिए, °R को °C में बदलिए, °C को K में बदलिए, °F को K में बदलिए, K को °C में बदलिए, km को mi में बदलिए, mi को km में बदलिए, L को gal में बदलिए, gal को L में बदलिए। उलटी दिशा के लिए K को °R में बदलिए उपयोग कीजिए।

सार: “°R को K में बदलने” की गणना 1.8 से भाग देती है और परिणाम को अंश के चिह्न के बिना K से लेबल करती है। आपका दर्ज किया आँकड़ा आपके उपकरण पर रहता है।