°F에서 °R 단위로 변환 화씨 ↔ 랭킨 무료 온라인 안전

절대 온도로 푸는 연습 문제: 화씨를 랭킨으로

미국의 열역학과 물리 수업은 “50 °F의 타이어가 95 °F로 데워진다”나 “70 °F의 캔이 130 °F로 가열된다” 같은 문제를 냅니다. 올바른 답에는 절대 온도가 필요하며, 자료가 화씨일 때 자연스러운 선택은 랭킨 눈금입니다. °F를 °R로 변환하려면 459.67을 더하십시오. 32 °F는 491.67 °R, 70 °F는 529.67 °R, 212 °F는 671.67 °R입니다. 위의 계산기는 입력하는 동안 더해 주고, 아래의 절에서는 변환이 왜 중요한지, 전형적인 실수를 어떻게 피하는지 보여 주는 대표 문제들을 차례로 풉니다.

예제가 있는 공식, 각 눈금의 짧은 소개, 비교, 풀이한 문제 모음, 피해야 할 실수를 찾아볼 수 있습니다. 산수는 브라우저에서 이루어지며 입력한 것은 어디로도 전송되지 않습니다.

°F를 °R로 변환하는 방법: 459.67을 더하십시오

공식

공식은 °R = °F + 459.67입니다. 그래서 75 °F는 534.67 °R, 100 °F는 559.67 °R, −40 °F는 419.67 °R이 됩니다. 되돌아가려면 459.67을 빼십시오. 많은 교과서가 상수를 460으로 반올림하며, 빠른 계산에는 괜찮습니다.

계산 예

70 °F의 실내 공기는 529.67 °R입니다. 체온 98.6 °F는 558.27 °R입니다. 104 °F의 열은 563.67 °R입니다. −320 °F의 액체 질소는 139.67 °R이고, −459.67 °F의 절대 영도는 0 °R입니다.

왜 덧셈뿐인가

랭킨 도와 화씨 도는 크기가 같습니다. 두 눈금은 영점만 다르고, 그 간격이 459.67도이므로 덧셈 한 번으로 모든 일이 끝납니다.

빠른 상식 점검

랭킨은 언제나 화씨보다 459.67 큽니다. “°F를 °R로 변환” 계산 결과가 입력보다 낮다면 더하지 않고 뺀 것입니다.

화씨 눈금

일상적인 미국의 눈금

화씨는 물의 어는점에 32를, 끓는점에 212를 둡니다. 미국의 온도계, 일기예보, 교과서 문제의 눈금이므로, 미국 수업의 자료 대부분은 이 도수로 주어집니다.

나타나는 곳

온도계, 교과서 문제, 가전제품 라벨, 일기예보.

랭킨 눈금

영국식 단위의 절대 눈금

랭킨은 절대 영도에서 시작하며 화씨 도와 같은 크기의 도를 씁니다. 음수가 되는 일이 없으므로 기체 법칙, 효율 공식, 복사 법칙에 곧바로 쓸 수 있습니다. 기호는 °R입니다.

나타나는 곳

미국의 열역학 수업, 공학 핸드북, 기체 표.

화씨와 랭킨 비교

두 눈금은 간격이 같아서 50 °F의 변화는 50 °R의 변화입니다. 영점만 다릅니다. 이는 비율에서 중요합니다. 100 °F는 50 °F보다 두 배 뜨거운 것이 아니라, 559.67 °R이 509.67 °R의 1.098배입니다. 온도의 비를 쓰는 물리 법칙은 절대 눈금을 써야 합니다.

덧셈은 정확하므로 반올림은 표시되는 결과에서만 나타납니다. 함정은 기체 법칙을 화씨 숫자에 곧바로 적용하는 것입니다.

변환이 나타나는 곳

문제 1: 데워지는 타이어

타이어가 50 °F에서 32 psig로 부풀려진 뒤 95 °F에 이를 때까지 주행합니다. 절대 기준으로 바꾸면 압력은 46.7 psia이고 온도는 509.67 °R과 554.67 °R입니다. 비는 1.088이므로 새 압력은 50.8 psia, 곧 36.1 psig입니다. 화씨를 곧바로 쓰면 터무니없는 답이 나오며, 그래서 “°F를 °R로 변환” 계산이 먼저 옵니다.

문제 2: 가열된 에어로졸 캔

70 psig, 70 °F의 캔이 130 °F로 가열됩니다. 절대 압력은 84.7 psia이고 온도는 529.67 °R과 589.67 °R입니다. 최종 압력은 94.3 psia, 곧 79.6 psig입니다. 그래서 캔에는 120 °F 위에 보관하지 말라는 경고가 붙어 있습니다.

문제 3: 공기의 몰 수

14.7 psia, 70 °F에서 10 세제곱피트에 공기가 얼마나 들어 있습니까? R = 10.73 psia·ft³/(lbmol·°R), T = 529.67 °R로 n = PV/RT를 쓰면 n은 0.0259 lbmol, 곧 공기 0.75 lb입니다. R의 값이 적용되려면 온도가 랭킨이어야 합니다.

문제 4: 따뜻한 방의 풍선

풍선에 70 °F에서 공기 1 ft³가 들어 있습니다. 같은 압력의 100 °F의 더 따뜻한 방에서는 559.67/529.67 = 1.057 ft³가 들어 있습니다. 풍선은 5.7 퍼센트 커집니다. 샤를의 법칙은 절대 온도를 쓰므로, 100을 70으로 나누는 학생은 1.43을 얻고 거의 절반이나 더 커진 풍선을 얻는데, 이는 분명히 틀렸습니다.

문제 5: 비행 중의 램 공기

60 °F, 곧 519.67 °R의 공기에서 마하 0.8로 나는 항공기의 정체 온도는 519.67 × (1 + 0.2 × 0.64) = 586.2 °R, 곧 126.5 °F입니다. 기수의 공기는 66도 더 따뜻합니다. 조종사는 이것을 전온도와 정온도의 차이로 봅니다. “°F를 °R로 변환” 계산이 출발값을 줍니다.

상식 점검

답을 제출하기 전에 기체 법칙 공식의 모든 온도가 절대이고 양수인지 확인하십시오. 비에 70이나 100 같은 값이 있다면 경고입니다. 또 다른 점검은 변화의 크기를 비교하는 것입니다. 실온에서 30도 변화의 비는 1.05 근처가 전형적이고, 비가 1.4라면 무언가 잘못된 것입니다.

액체 질소와 헬륨

−320 °F의 액체 질소는 139.7 °R, −297 °F의 액체 산소는 162.7 °R, −452 °F의 액체 헬륨은 7.7 °R입니다. 이 작은 양수는 액체들이 절대 영도에 얼마나 가까운지 보여 줍니다. 1.8로 나누면 77.6, 90.4, 4.3 K가 되며, 이는 나머지 세계의 극저온 공학에서 쓰는 수치입니다.

사람의 몸

체온 98.6 °F는 558.27 °R이고 104 °F의 열은 563.67 °R로, 절대 기준으로는 겨우 1 퍼센트 높을 뿐입니다. 몸의 열전달 모델은 복사에 절대 온도를 쓰며, 91 °F의 피부와 68 °F의 벽 사이의 차이는 사제곱 항으로 나타납니다.

드라이아이스와 추위

드라이아이스는 −109.3 °F, 곧 350.4 °R에서 승화합니다. 그 온도로 식으면 밀폐된 기체 용기는 절대 온도에 비례해 압력을 잃습니다. 70 °F에서 밀봉해 −109 °F로 옮긴 병은 압력이 66 퍼센트로 떨어지는데, 350.4/529.67 = 0.66이기 때문입니다. 화씨 숫자로는 이것이 드러나지 않습니다.

스프레드시트 공식

화씨 값을 A열에 넣고 B열에 =A2+459.67을 쓰십시오. 반대로는 =B2-459.67을 쓰십시오. 비율에는 두 랭킨 열을 곧바로 나누십시오. 소수 두 자리로 서식을 지정하고 머리글마다 단위를 쓰십시오. 추적을 위해 원래 값의 열을 보관하십시오.

반올림과 정밀도

교과서는 흔히 459.67을 460으로 반올림합니다. 530 °R 근처의 온도 비에서 오차는 0.06 퍼센트로 무시할 만합니다. 계기 교정 같은 정밀 작업에서는 모든 자릿수를 유지하십시오. 결과는 가장 덜 정밀한 입력과 같은 유효 숫자로 보고하십시오.

머릿속 지름길

460을 더한 뒤 삼분의 일을 덜어 내십시오. 70 °F의 경우 530 − 0.33 = 529.67이 됩니다. 212 °F의 경우 672 − 0.33 = 671.67이 됩니다. 빠른 어림에서는 460이면 충분하고, 보정은 정밀한 표에만 필요합니다.

외워 둘 기준점

0 °F는 459.67 °R, 32 °F는 491.67 °R, 59 °F는 518.67 °R, 68 °F는 527.67 °R, 98.6 °F는 558.27 °R, 212 °F는 671.67 °R입니다. 이 여섯 가지가 있으면 어떤 문제든 눈금 위에 한눈에 놓을 수 있습니다.

기준 사다리

−459.67 °F는 0 °R입니다. −320 °F는 139.7 °R입니다. −40 °F는 419.67 °R입니다. 0 °F는 459.67 °R입니다. 32 °F는 491.67 °R입니다. 100 °F는 559.67 °R입니다. 212 °F는 671.67 °R입니다. 1,000 °F는 1,459.67 °R입니다. 이런 사다리는 점검 속도를 높여 줍니다.

문제 6: 결합 기체 법칙

14.7 psia, 70 °F의 공기 5 ft³가 44.7 psia로 압축되고 200 °F로 가열됩니다. 부피는 5 × (14.7/44.7) × (659.67/529.67) = 2.05 ft³입니다. 각 비는 절대량에서 취합니다. 최종 답은 압력을 세 배로 하는 압축이 기체가 더 뜨거워지기 때문에 부피를 67이 아니라 59 퍼센트 줄인다는 것을 보여 줍니다.

거꾸로 확인하기

°F를 °R로 변환한 어떤 결과든 확인하려면 459.67을 빼서 출발점으로 돌아오는지 보십시오. 75 °F가 534.67 °R이 되었다면 534.67에서 459.67을 빼면 75입니다. 두 번째 시험은 부호입니다. 랭킨은 결코 음수가 아니므로 음수 답은 입력이 절대 영도 아래였다는 뜻이고 이는 일어날 수 없습니다.

켈빈과의 관계

랭킨은 켈빈 값의 1.8배입니다. 527.67 °R은 293.15 K, 곧 20 °C입니다. 결과를 교차 확인하려는 학생은 같은 온도를 켈빈으로 변환해 비교할 수 있는데, 둘 다 절대 눈금이기 때문입니다. 온도의 비는 같게 나와야 합니다.

온도 차이

50 °F의 변화는 50 °R의 변화입니다. 25 °F의 변화는 25 °R입니다. 차이에는 절대 459.67을 더하지 마십시오. 에너지 수지식 q = m cp ΔT에서는 차이를 쓰므로 화씨와 랭킨이 같은 열을 주고, 변환은 절대값이 들어올 때만 필요합니다.

단위를 제대로 쓰기

랭킨은 529.67 °R처럼 숫자 뒤에 띄어쓰기를 두고 °R로 쓰십시오. 일부 교과서는 R만 쓰는데 기체 상수와 혼동될 수 있습니다. 보고서에서는 값마다 옆에 눈금을 밝히십시오. 수치가 차이라면 “deg R”이나 “°R”을 쓰고 본문에서 그렇다고 말하십시오.

왜 그냥 켈빈을 쓰지 않는가

많은 과정이 SI와 켈빈으로 옮겨 갔지만, 보일러 규격부터 오래된 소프트웨어까지 미국 실무의 큰 부분은 영국식 단위를 씁니다. 랭킨을 배우면 학생이 모든 숫자를 SI로 옮기지 않고도 그런 자료를 읽을 수 있습니다. 머릿속에 “°F를 °R로 변환” 계산 공식을 둔 짧은 루틴이 현실적인 답입니다.

문제 7: 뜨거운 차 안의 밀봉된 병

밀봉된 단단한 병에 14.7 psia, 70 °F의 공기가 들어 있습니다. 차 안은 140 °F에 이릅니다. 529.67 °R과 599.67 °R로 바꾸면 압력은 14.7 × 1.132 = 16.6 psia가 되어 1.9 psi 증가합니다. 뚜껑은 버티지만 얇은 캔은 부풀 수 있습니다. 화씨 비 2를 쓰는 학생은 29.4 psia의 압력을 예측하게 되며 이는 크게 빗나갑니다. 빠른 °F를 °R로 변환이 차이를 보여 줍니다.

문제 8: 증기표 찾기

100 psia에서 증기의 포화 온도는 약 328 °F, 곧 787.7 °R입니다. 14.7 psia의 증기는 212 °F, 곧 671.67 °R입니다. 절대 포화 온도의 비는 1.173이지만 화씨의 비는 1.55입니다. 물성표는 여백에 °F를 나열하지만 엔트로피와 비열은 °R당 값이므로 변환이 암묵적으로 들어 있는 경우가 많습니다.

문제 9: 음속

영국식 단위에서 공기 중 음속은 °R로 된 T의 제곱근의 49.02배로, 초당 피트입니다. 70 °F에서 T는 529.67 °R이고 속도는 1,128 ft/s입니다. 0 °F에서는 1,051 ft/s, 100 °F에서는 1,160 ft/s입니다. 어는 아침은 온화한 날에 비해 속도를 약 7 퍼센트 낮춥니다.

문제 10: 공기의 밀도

공기 밀도는 ρ = P/(RT)를 따르며 공기의 R = 53.35 ft·lbf/(lbm·°R)입니다. 59 °F, 곧 518.67 °R, 14.7 psia에서 밀도는 0.0765 lbm/ft³입니다. 100 °F, 곧 559.67 °R에서는 0.0709 lbm/ft³로 떨어집니다. 0 °F, 곧 459.67 °R에서는 0.0863으로 오릅니다. 공식에 화씨를 쓰면 0 °F에서 밀도가 무한대가 됩니다.

문제 11: 카르노 효율

이상 기관이 1,000 °F에서 열을 받고 100 °F에서 내보냅니다. 1,459.67 °R과 559.67 °R로 바꾸십시오. 효율은 1 − 559.67/1,459.67 = 61.7 퍼센트입니다. 실제 기관은 30에서 40 퍼센트를 냅니다. 화씨 숫자라면 1 − 100/1,000 = 90 퍼센트가 되어 심각하게 과대평가됩니다. 모든 효율 문제는 “°F를 °R로 변환” 계산으로 시작하는데, 공식이 두 절대 온도를 비교하기 때문입니다.

문제 12: 냉장고

100 °F의 주방에 있는 0 °F의 냉동고는 이상적인 성능 계수가 459.67/100 = 4.6입니다. 실제 냉동고는 1.5나 2를 달성할 수 있습니다. 실온을 110 °F로 올리면 이상값은 4.2로 낮아집니다. 이 숫자들은 더운 주방이 효율을 얼마나 해치는지 보여 주며, 절대 온도에서 나온 것입니다.

문제 13: 압축기

70 °F, 곧 529.67 °R의 공기가 여섯 배의 압력으로 단열 압축됩니다. 토출 온도는 529.67 × 6^0.2857 = 883.7 °R, 곧 424 °F입니다. 냉각기가 다음 단계 전에 이를 100 °F로 되돌립니다. 랭킨으로의 변환을 잊은 학생은 70 × 1.67 = 117 °F를 예측하는데, 현실과 먼 답입니다.

문제 14: 복사

뜨거운 표면은 절대 온도의 사제곱에 비례해 복사합니다. 표면을 1,000 °F에서 1,500 °F로, 곧 1,459.67 °R에서 1,959.67 °R로 올리면 복사는 (1,959.67/1,459.67)⁴ = 3.25배가 됩니다. 화씨라면 5배가 되어 효과를 과장합니다.

문제 15: 히트 펌프

20 °F의 바깥 공기로 집을 70 °F로 데우는 히트 펌프의 이상적인 COP는 529.67/50 = 10.6입니다. 실제 기계는 3에서 4에 이릅니다. 바깥 온도가 0 °F로 내려가면 이상적인 COP는 7.6으로 떨어지며, 이는 깊은 추위에서 성능이 나빠지는 이유를 보여 줍니다. 계산에는 실내 온도에 랭킨이 필요합니다.

°F를 °R로 변환하는 더 많은 값

더 긴 변환 목록

필요한 값이 첫 번째 목록에 없다면, 아래의 추가 변환들이 곧바로 읽을 만큼 가까울 수 있습니다.

• -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

°F를 °R로 변환할 때 흔한 실수

기체 법칙에 화씨 쓰기

기체 법칙은 절대 온도가 필요합니다. 타이어의 압력은 화씨 숫자의 비율로 변하지 않습니다.

차이에 더하기

50 °F의 변화는 50 °R의 변화입니다. 459.67을 더하지 마십시오.

랭킨과 켈빈을 혼동하기

두 눈금은 1.8배 차이가 납니다. 529.67 °R은 294.26 K이지 529.67 K가 아닙니다.

짧은 답변

°F를 °R로 변환하려면 어떻게 합니까?

459.67을 더하십시오.

68 °F는 랭킨으로 얼마입니까?

527.67 °R입니다.

32 °F는 랭킨으로 얼마입니까?

491.67 °R입니다.

절대 영도는 화씨로 얼마입니까?

−459.67 °F입니다.

입력한 숫자가 기기를 떠납니까?

아니요, 계산은 브라우저에서 이루어집니다.

더 많은 페이지와 정리

다른 온도 변환은 °F를 K로 변환, °F를 °Ré로 변환, °C를 °R로 변환, K를 °R로 변환, °R을 °C로 변환, km를 mi로 변환, mi를 km로 변환, L를 gal으로 변환, gal을 L로 변환을 보십시오. 반대 방향은 °R을 °F로 변환입니다.

요컨대 “°F를 °R로 변환” 계산은 459.67을 더하고 답 옆에 단위를 쓰는 것을 뜻합니다. 입력한 숫자는 계정도 업로드도 없이 로컬에서 계산됩니다.