Convertire K in °R Kelvin ↔ Rankine Gratis Online Sicuro
Scriva un valore in Kelvin e lo legga subito in Rankine. Il fattore è esatto per definizione, il calcolo avviene nel suo browser e nulla viene inviato da nessuna parte.
Non si carica niente
Valori ricorrenti — Convertire K in °R (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 |
Da dove vengono queste unità
Fahrenheit mise il suo zero nel 1724 sulla cosa più fredda che sapesse produrre con sicurezza — una salamoia di ghiaccio, acqua e sale — e collocò il calore del corpo vicino a 96, perché la sua scala si potesse dividere e ridividere. Celsius pubblicò la sua nel 1742 al rovescio, con 0 per l'ebollizione e 100 per il congelamento; fu capovolta dopo la sua morte, ed è per questo che lo si ricorda per una scala che non usò mai. Il kelvin è il solo dei quattro a cominciare dove non c'è più nulla da togliere: lo zero assoluto. Dal 2019 è definito fissando la costante di Boltzmann anziché dal punto triplo dell'acqua, e non dipende quindi più da una sostanza particolare. Il Rankine è il grado Fahrenheit contato dallo zero assoluto, e il Réaumur, con 80 gradi fra congelamento ed ebollizione, sopravvive soprattutto in vecchie ricette e in qualche caseificio.
Dove le incontra
Il Celsius guida il tempo, la cucina e la medicina quasi dappertutto; il Fahrenheit fa lo stesso lavoro negli Stati Uniti e resiste nelle manopole dei forni e nelle ricette americane. Il kelvin appartiene alla fisica, alla temperatura di colore di lampade e schermi, e a tutto ciò che è tanto freddo da rendere molesti i numeri negativi. Il Rankine compare nella termodinamica americana, e il Réaumur soprattutto nei testi storici — ed è proprio per questo che una ricetta antica può ingannare chi la legga come Celsius.
Domande frequenti
Perché il kelvin non ha il simbolo del grado?
Perché dal 1967 è un'unità a sé, scritta K e letta kelvin, non gradi Kelvin. Zero kelvin è lo zero assoluto, −273,15 °C, e un passo di un kelvin ha esattamente la dimensione di un grado Celsius. La conversione si riduce a sommare o sottrarre 273,15.
Che cos'è la scala Rankine?
Una scala assoluta con gradi della dimensione dei gradi Fahrenheit. Zero Rankine è lo zero assoluto, e l'acqua gela a 491,67 °R. Per partire dai kelvin si moltiplica per 9/5. Compare in alcuni lavori americani di ingegneria e termodinamica, dove i passi di tipo Fahrenheit sono comodi ma serve uno zero vero.
Il risultato è esatto?
Dove le due unità si definiscono l'una per mezzo dell'altra con numeri interi, sì: la pagina lo dice sopra la cifra, e l'unico arrotondamento sta in quante cifre si mostrano. Dove il rapporto non ha decimale finita, la pagina mostra dodici cifre significative e dice che la relazione è approssimata invece di fingere il contrario.
Qualcosa di quel che scrivo lascia il mio dispositivo?
No. Il calcolo avviene nel suo browser; non viene inviato nulla, e non c'è nemmeno un server a cui inviarlo. Caricata una volta, la pagina continua a funzionare con la rete spenta.
Progetto termico dei veicoli spaziali: dai kelvin ai Rankine
Un satellite è un rompicapo termico. Un lato è rivolto al Sole con oltre 1.300 watt per metro quadrato, l'altro guarda lo spazio profondo a circa 3 kelvin, e l'elettronica all'interno deve restare entro una banda stretta. I gruppi che lavorano per clienti americani o partono da vecchi rapporti in unità inglesi esprimono spesso gli stessi numeri in gradi Rankine. Per convertire K in °R si moltiplica per 9/5: 300 K sono 540 °R, 273,15 K sono 491,67 °R e 40 K sono 72 °R. Il calcolatore qui sopra moltiplica mentre scrivi, e le sezioni che seguono mostrano che cosa significano le cifre per luce solare, radiatori, strumenti criogenici e prove termiche.
Troverai la formula con esempi svolti, un breve profilo di ciascuna scala, un confronto, un lungo insieme di casi dall'astronautica e gli errori da evitare. L'aritmetica gira nel tuo browser, e quello che scrivi non viene inviato da nessuna parte.
Come convertire K in °R: si moltiplica per 9/5
La formula
La formula è °R = K × 9/5, cioè K × 1,8. Quindi 300 K danno 540 °R, 373,15 K danno 671,67 °R e 5.772 K danno 10.389,6 °R. Per tornare indietro, si divide per 1,8. Entrambe le scale partono dallo zero assoluto, quindi non c'è alcuno scarto da sommare o sottrarre.
Esempi svolti
L'azoto liquido a 77,36 K è 139,25 °R. L'elio liquido a 4,2 K è 7,56 °R. La temperatura ambiente, 293,15 K, è 527,67 °R. La temperatura di equilibrio di una sfera alla distanza della Terra dal Sole, circa 278,6 K, è 501,5 °R.
Perché solo una moltiplicazione
Kelvin e Rankine partono entrambi dallo zero assoluto. Differiscono solo per l'ampiezza del grado: un kelvin è 1,8 gradi Rankine, quindi una sola moltiplicazione fa la conversione.
Un rapido controllo di buon senso
Il valore in Rankine è sempre esattamente l'80 per cento più grande di quello in kelvin. Se il risultato di un calcolo «converti K in °R» non è 1,8 volte il dato di partenza, il fattore era sbagliato.
Il kelvin
La scala della scienza spaziale
Il kelvin è l'unità di temperatura del SI, usata dalle agenzie spaziali di tutto il mondo nei modelli termici, nei piani di prova e nelle specifiche degli strumenti. Si scrive K, senza il simbolo del grado.
Dove compare
Nei modelli termici, nelle schede tecniche degli strumenti, nelle specifiche di prova e nei rapporti di missione.
La scala Rankine
La scala assoluta in unità inglesi
Rankine è la temperatura assoluta in gradi della stessa ampiezza dei Fahrenheit. Compare nei documenti aerospaziali americani più vecchi e nei calcoli che usano anche piedi, libbre e Btu. Il simbolo è °R.
Dove compare
Nei vecchi rapporti della NASA, nelle specifiche dei fornitori in unità inglesi e nei libri di termodinamica.
Kelvin contro Rankine
Un kelvin equivale a 1,8 gradi Rankine. Un'escursione di 100 K sulla superficie di un satellite è un'escursione di 180 °R. Entrambe le scale sono assolute, quindi i rapporti tra temperature sono identici: 600 K su 300 K fa 2, esattamente come 1080 °R su 540 °R fa 2.
La moltiplicazione è esatta, quindi nella conversione non compare alcun arrotondamento. L'unico errore comune è confondere Rankine con Fahrenheit.
Dove compare la conversione
Il calore del Sole su un veicolo spaziale
La costante solare è circa 1.361 W/m², che sono 431 Btu all'ora per piede quadrato. Una piastra piana alla distanza della Terra, rivolta al Sole, con assorbività ed emissività uguali e che irradia da un lato, raggiunge circa 394 K, mentre una sfera ha una media di 278,6 K, ovvero 501,5 °R. Il passaggio del calcolo «converti K in °R» trasforma i risultati del modello in unità inglesi per il rapporto di un cliente.
I radiatori
Un radiatore a 300 K, ovvero 540 °R, con un'emissività di 0,85 cede 390 W/m², che sono 124 Btu all'ora per piede quadrato. A 330 K, ovvero 594 °R, emette 572 W/m². La radiazione cresce con la quarta potenza della temperatura assoluta, quindi la scelta della scala conta solo per la costante.
I limiti dell'elettronica
L'elettronica tipica è qualificata da −40 a +85 °C, che sono da 233,15 a 358,15 K, ovvero da 419,7 a 644,7 °R. Le batterie preferiscono da 273 a 313 K, ovvero da 491,7 a 563,4 °R. Il propellente idrazina congela a circa 274,7 K, che sono 494,5 °R, quindi i serbatoi hanno bisogno di riscaldatori.
Il telescopio spaziale James Webb
Lo specchio e l'ottica di Webb stanno intorno ai 40 K, che sono 72 °R, e il suo rivelatore per il medio infrarosso è raffreddato a circa 7 K, ovvero 12,6 °R. Lo schermo solare tiene il lato freddo intorno ai 36 K, ovvero 64,8 °R, mentre il lato rivolto al Sole raggiunge circa 383 K, ovvero 689 °R. Una differenza di circa 347 K, ovvero 625 °R, attraversa gli strati dello schermo solare.
Le batterie in orbita
Un pacco agli ioni di litio in orbita è mantenuto tra 278 e 303 K, ovvero tra 500 e 545 °R, da riscaldatori e radiatori. Caricare sotto i 273 K, ovvero 491,7 °R, rischia la placcatura del litio. Un operatore di missione che legge la telemetria può vedere valori in conteggi grezzi, convertiti da una tabella in kelvin e poi in °R per un rapporto in unità inglesi.
Le capsule di rientro
Una capsula che torna dalla Luna incontra temperature superficiali di diverse migliaia di kelvin. La superficie di uno scudo termico a 3.000 K è 5.400 °R, e a 2.500 K è 4.500 °R. A questi valori basta la semplice moltiplicazione per 1,8, perché lo scarto tra kelvin e Rankine è zero.
Antenne e sensori
I ricevitori di radioastronomia sono raffreddati da 15 a 20 K, che sono da 27 a 36 °R, per ridurre il rumore. La temperatura di rumore, una misura della qualità del ricevitore, è espressa in kelvin: un sistema con una temperatura di rumore di 30 K è 54 °R. I documenti in unità inglesi danno a volte il rumore in °R, e una conversione mantiene coerenti le cifre.
Formule per fogli di calcolo
Metti i valori in kelvin nella colonna A e usa =A2*1.8 nella colonna B. Per l'inverso, usa =B2/1.8. Per le differenze vale la stessa formula, perché non c'è alcuno scarto. Etichetta ogni colonna con la sua unità e usa due decimali per i valori vicini alla temperatura ambiente.
Arrotondamento e precisione
La moltiplicazione è esatta. I modelli termici portano spesso tre cifre significative, quindi 278,6 K diventano 501,5 °R, non 501,480. Tieni tutte le cifre che la fonte supporta. Quando una tabella elenca entrambe le unità, metti prima l'originale e il valore convertito tra parentesi.
Una scorciatoia mentale
Raddoppia il valore in kelvin e sottrai un decimo del risultato. Per 300 K: 600 meno 60 dà 540 °R. Per 77 K: 154 meno 15,4 dà 138,6 °R. Poiché 2 meno 0,2 è esattamente 1,8, la scorciatoia è esatta.
Punti di riferimento da ricordare
4,2 K sono 7,56 °R, 77 K sono 138,6 °R, 273,15 K sono 491,67 °R, 293,15 K sono 527,67 °R, 300 K sono 540 °R e 373,15 K sono 671,67 °R. Questi sei valori fanno da ancora alla maggior parte delle discussioni termiche nell'ingegneria spaziale.
Scala di riferimento
2,725 K sono 4,9 °R. 20 K sono 36 °R. 100 K sono 180 °R. 233,15 K sono 419,67 °R. 300 K sono 540 °R. 394 K sono 709,2 °R. 1.000 K sono 1.800 °R. 5.772 K sono 10.389,6 °R. Una scala come questa rende possibile un controllo rapido.
Controllare con l'operazione inversa
Per controllare qualsiasi risultato di una conversione da K a °R, dividi per 1,8 e vedi se torni al punto di partenza. Se 300 K sono diventati 540 °R, allora 540 diviso 1,8 fa 300. Una seconda verifica è il rapporto: la cifra in Rankine deve essere 1,8 volte quella in kelvin.
Rapporto con Fahrenheit
Rankine è Fahrenheit più 459,67, quindi 540 °R sono 80,33 °F. Per passare da kelvin a Fahrenheit, si moltiplica per 1,8 e si sottrae 459,67. I documenti spaziali dei fornitori americani elencano di solito i Fahrenheit per i componenti caldi e i Rankine per le equazioni. Muoversi tra i tre è un compito quotidiano per gli ingegneri termici.
I propellenti criogenici
L'ossigeno liquido bolle a 90,19 K, ovvero 162,3 °R, e l'idrogeno liquido a 20,28 K, ovvero 36,5 °R. Il metano bolle a 111,7 K, ovvero 201 °R. I documenti di lancio in unità inglesi elencano spesso le temperature dei propellenti in °R o °F, e gli ingegneri che li leggono riportano entrambe in kelvin per confrontarle con i dati europei.
Differenze di temperatura
Una differenza di 10 K è una differenza di 18 °R. Un'escursione di 50 K è 90 °R. Senza scarto tra le scale, una differenza si converte esattamente come un valore assoluto. Per questo i bilanci termici con ΔT si convertono in modo semplice, mentre quelli che usano Fahrenheit o Celsius richiedono attenzione.
Scrivere correttamente le unità
Scrivi il kelvin come K, senza il simbolo del grado, e il Rankine come °R con il simbolo del grado. Metti uno spazio tra numero e simbolo. Nei documenti misti etichetta l'unità su ogni colonna. Un valore come 540 potrebbe essere una stanza in Rankine o un oggetto molto caldo in kelvin.
Perché il Rankine resiste nell'aerospazio
Le unità inglesi resistono nell'aerospazio statunitense perché un grande corpo di dati, hardware e software è stato costruito così, dai disegni dei serbatoi in pollici alla spinta in libbre. Il Rankine si adatta come scala assoluta per questo lavoro. I programmi più recenti usano il SI e i kelvin, ma un ingegnere che lavora su più progetti ha bisogno di entrambi, e la formula di un calcolo «converti K in °R» richiede pochi secondi.
Notti lunari e riscaldatori di sopravvivenza
Sulla Luna la notte dura circa 14 giorni terrestri, e le temperature superficiali scendono a 100 K o meno, che sono 180 °R. Un lander deve mantenere batterie ed elettronica sopra i loro limiti, intorno ai 273 K, ovvero 491,7 °R, con riscaldatori a radioisotopi o energia accumulata. Pianificare l'energia necessaria significa integrare la perdita di calore sulla differenza di temperatura di circa 173 K, ovvero 311 °R, e la cifra finale è riportata in wattora o Btu.
Sonde planetarie
Una sonda che scende su Venere incontra 737 K, che sono 1.327 °R, e una pressione di 92 bar. Una sonda su Titano incontra 94 K, ovvero 169 °R. L'isolamento termico e i materiali a cambiamento di fase prolungano di ore la vita dell'elettronica in luoghi simili. I rapporti di agenzie spaziali diverse elencano gli stessi numeri in kelvin, Celsius o Rankine, e gli ingegneri passano dall'uno all'altro per routine.
Assist gravitazionali e pianeti freddi
Le missioni verso i pianeti esterni viaggiano per anni e attraversano regioni dove la temperatura circostante è di appena qualche decina di kelvin. Una sonda vicino a Saturno, a circa 80 K all'ombra, che sono 144 °R, ha bisogno di riscaldatori a radioisotopi. L'energia rimasta alla fine di una missione determina quanti riscaldatori possono restare accesi, e il modello termico si risolve in kelvin, poi si riformula in Rankine nel rapporto di un fornitore americano.
Provare l'ottica a temperature criogeniche
Gli specchi dei telescopi vengono provati in camere raffreddate con elio a 20 K o meno, che sono 36 °R. La forma di uno specchio di vetro o di berillio cambia leggermente tra la temperatura ambiente e 40 K, e gli ingegneri misurano quel cambiamento con interferometri. I risultati sono riportati per kelvin, e un rapporto di prova preparato per un'agenzia americana può richiedere gli stessi numeri per grado Rankine, che è un fattore 1,8 più piccolo.
Prove in vuoto termico
L'hardware dei veicoli spaziali viene portato ciclicamente tra estremi caldi e freddi in una camera a vuoto, spesso da 218 K a 398 K, che sono da 393 °R a 717 °R. Una prova tipica prevede da quattro a otto cicli, con soste di ore a ciascun estremo. I clienti specificano le temperature nelle loro unità, e un calcolo «converti K in °R» fa parte della revisione del piano di prova, così i limiti concordano in ogni documento.
Le heat pipe
Una heat pipe ad ammoniaca lavora tra circa 213 e 373 K, che sono da 383 a 672 °R. Una heat pipe ad acqua lavora da 293 a 473 K. Le heat pipe spostano il calore con una piccola caduta di temperatura, spesso di 2 o 3 K, che sono da 3,6 a 5,4 °R. Le specifiche dei fornitori americani possono elencare gli intervalli in °F, e una tabella di equivalenze, costruita con un calcolo «converti K in °R» su ciascun limite, è un'utile appendice.
Infrarosso e albedo della Terra
La Terra emette in media circa 237 W/m² sotto forma di infrarosso, 75 Btu all'ora per piede quadrato, e riflette circa il 30 per cento della luce solare. Un satellite in orbita bassa riceve entrambi. I modelli esprimono le temperature in kelvin, e un rapporto per un'agenzia americana può riformularle in Rankine in modo che flusso di calore e temperatura condividano i sistemi di unità.
L'isolamento multistrato
L'isolamento multistrato, le coperte color oro sui veicoli spaziali, può ridurre lo scambio termico radiativo di un fattore da 10 a 100. Tra un interno a 300 K, che sono 540 °R, e un esterno a 100 K, che sono 180 °R, una coperta con un'emittanza efficace di 0,01 lascia passare circa 4,5 W/m², contro 45 W/m² attraverso una superficie nuda con emittanza 0,1. La differenza è drammatica in entrambe le scale, e un calcolo «converti K in °R» su ciascuna temperatura di contorno alimenta la versione in unità inglesi della stessa stima.
Dilatazione termica
L'alluminio si dilata di circa 23 parti per milione per kelvin, che sono 12,8 per milione per grado Rankine. Una struttura di 2 m che si scalda di 100 K, ovvero 180 °R, si allunga di 4,6 mm. I banchi ottici sono fatti di materiali a bassa dilatazione perché l'allineamento sopravviva a tali variazioni, e le specifiche sono per kelvin o per °F con lo stesso fattore 1,8.
Capacità termica dei componenti
L'alluminio ha un calore specifico di 0,90 kJ/(kg·K), che sono 0,215 Btu/(lb·°R). Scaldare di 10 K, ovvero 18 °R, un pannello di alluminio di 100 kg richiede 900 kJ, che sono 853 Btu. Il fattore tra kJ/(kg·K) e Btu/(lb·°R) è 4,1868, mentre il fattore 1,8 si applica solo alla variazione di temperatura. Confonderli è un errore classico.
Pannelli solari e temperatura
Un pannello solare in orbita può variare da 150 K in eclissi, 270 °R, a 380 K alla luce del sole, 684 °R. Le celle al silicio perdono efficienza con il calore, circa lo 0,4 per cento per kelvin, che è lo 0,22 per cento per grado Rankine. A 340 K, ovvero 612 °R, cioè 40 K più caldo dei 300 K di riferimento, la perdita è di circa il 16 per cento. Un calcolo «converti K in °R» serve a portare la scheda tecnica nella scala giusta.
Altri valori per convertire K in °R
Un elenco più lungo di conversioni
Se il valore che ti serve non è nel primo elenco, queste altre conversioni potrebbero essere abbastanza vicine da leggerle direttamente:
- -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
Errori comuni quando converti K in °R
Aggiungere uno scarto
Kelvin e Rankine partono dallo stesso punto. Non aggiungere 459,67 né 273,15. 300 K sono 540 °R.
Confondere Rankine con Fahrenheit
I gradi hanno la stessa ampiezza ma gli zeri differiscono. 540 °R sono 80,33 °F, non 540 °F.
Applicare 1,8 alla grandezza sbagliata
Il fattore 1,8 si applica alle temperature. Il calore specifico usa 4,1868 e il flusso di calore 0,317, quindi ogni grandezza ha il suo fattore.
Domande rapide
Qual è il metodo per un calcolo «converti K in °R»?
Moltiplica il valore in kelvin per 1,8.
Quanti gradi Rankine sono 300 K?
540 °R.
Quanti gradi Rankine sono 273,15 K?
491,67 °R.
Quanti gradi Rankine sono 0 K?
0 °R.
La mia cifra viene memorizzata o inviata?
No, resta sul tuo dispositivo.
Dove andare dopo
Altri convertitori di temperatura sono elencati qui: Converti K in °C, Converti K in °F, Converti °C in °R, Converti °F in °R, Converti °R in °C, Converti km in mi, Converti mi in km, Converti L in gal, Converti gal in L. Se ti serve la direzione opposta, usa Converti °R in K.
In sintesi: un calcolo «converti K in °R» moltiplica per 1,8 ed etichetta il risultato come °R. La cifra che inserisci viene elaborata solo sul tuo dispositivo.