Converter °R para K Rankine ↔ Kelvin Grátis Online Seguro
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Valores comuns — Converter °R para K (Rankine ↔ Kelvin)
| °R | K |
|---|---|
| 0 | 0 |
| 200 | 111.111111111 |
| 400 | 222.222222222 |
| 491.67 | 273.15 |
| 527.67 | 293.15 |
| 558.27 | 310.15 |
| 671.67 | 373.15 |
| 1000 | 555.555555556 |
De onde vêm estas unidades
Fahrenheit pôs o seu zero em 1724 na coisa mais fria que sabia preparar de modo fiável — uma salmoura de gelo, água e sal — e colocou o calor do corpo perto de 96, para que a sua escala pudesse ser dividida e redividida. Celsius publicou a sua em 1742 ao contrário, com 0 para a ebulição e 100 para a congelação; foi invertida depois da sua morte, e é por isso que é lembrado por uma escala que nunca usou. O kelvin é o único dos quatro que começa onde já não há nada a retirar: o zero absoluto. Desde 2019 define-se fixando a constante de Boltzmann em vez do ponto triplo da água, de modo que já não depende de uma substância em particular. O Rankine é o grau Fahrenheit contado desde o zero absoluto, e o Réaumur, com 80 graus entre congelação e ebulição, sobrevive sobretudo em receitas antigas e nalgumas queijarias.
Onde as encontra
O Celsius conduz o tempo, a cozinha e a medicina quase em toda a parte; o Fahrenheit faz o mesmo trabalho nos Estados Unidos e mantém-se nos comandos do forno e nas receitas americanas. O kelvin pertence à física, à temperatura de cor de lâmpadas e telas, e a tudo o que seja frio ao ponto de os números negativos incomodarem. O Rankine aparece na termodinâmica americana e o Réaumur sobretudo em textos históricos — razão exata pela qual uma receita antiga pode enganar quem a leia como Celsius.
Perguntas frequentes
O que é a escala Rankine?
Uma escala absoluta com graus do tamanho dos graus Fahrenheit. Zero Rankine é o zero absoluto, e a água congela a 491,67 °R. Para partir de kelvin, multiplica-se por 9/5. Aparece em alguns trabalhos americanos de engenharia e termodinâmica, onde os passos do tipo Fahrenheit são cómodos mas é preciso um zero verdadeiro.
Porque não tem o kelvin o símbolo de grau?
Porque desde 1967 é uma unidade por direito próprio, escrita K e lida kelvin, e não graus Kelvin. Zero kelvin é o zero absoluto, −273,15 °C, e um passo de um kelvin tem exatamente o tamanho de um grau Celsius. A conversão reduz-se a somar ou subtrair 273,15.
O resultado é exato?
Onde as duas unidades se definem uma pela outra com números inteiros, sim — a página informa isso acima do número, e o único arredondamento está em quantos dígitos se mostram. Onde a razão não tem decimal finita, a página mostra doze algarismos significativos e diz que a relação é aproximada, em vez de fingir o contrário.
Alguma coisa que escrevo sai do meu aparelho?
Não. A aritmética roda no seu navegador; nada é enviado, e nem sequer há servidor para o receber. Carregada uma vez, a página continua funcionando com a rede desligada.
Chamas, fornalhas e motores: de Rankine para kelvin
A engenharia da combustão lida com calor extremo, e os manuais americanos muitas vezes o expressam em Rankine: o metano queima no ar perto de 4.000 °R, uma chama de hidrogênio e oxigênio chega a 5.544 °R, e o gás dentro do cilindro de um motor atinge o pico em torno de 4.860 °R. Artigos publicados em outros lugares dão os mesmos estados em kelvin. Para converter °R em K, divida por 1,8: 4.000 °R são 2.222 K, 5.544 °R são 3.080 K e 540 °R são 300 K. A calculadora acima faz a divisão enquanto você digita, e as seções abaixo ligam os números a chamas, caldeiras, fornos, motores e emissões.
Espere a fórmula com exemplos resolvidos, um breve perfil de cada escala, uma comparação, um passeio pela prática da combustão e os deslizes a evitar. Toda a aritmética fica no seu navegador.
Como converter °R em K: divida por 1,8
A fórmula
A fórmula é K = °R ÷ 1,8, ou K = °R × 5/9. Assim, 540 °R dão 300 K, 1.000 °R dão 555,56 K e 3.000 °R dão 1.666,7 K. Para voltar, multiplique por 1,8. As duas escalas começam no zero absoluto, então não há deslocamento a subtrair.
Exemplos resolvidos
O ar padrão a 518,67 °R são 288,15 K. Uma chama de metano e ar a 4.000 °R são 2.222 K. Um motor a diesel no fim da compressão, cerca de 1.620 °R, são 900 K, e um escape a 2.160 °R são 1.200 K.
Por que apenas uma divisão
O Rankine e o kelvin compartilham o mesmo zero. Diferem só no tamanho do grau, já que um kelvin equivale a 1,8 grau Rankine. Isso faz da conversão uma única divisão.
Um teste rápido de sanidade
O valor em kelvin é 5/9 do valor em Rankine, cerca de 56 por cento. Se o resultado de um cálculo de “converter °R em K” é maior que a entrada, você multiplicou em vez de dividir.
A escala Rankine
A escala absoluta dos dados de combustão em unidades inglesas
O Rankine é a temperatura absoluta em graus do tamanho dos de Fahrenheit. Os textos americanos de combustão e dinâmica dos gases o usam junto com Btu e libras, sobretudo para temperaturas de chama e cálculos com a lei dos gases. O símbolo é °R.
Onde aparece
Manuais de combustão, manuais de caldeiras e termodinâmica de motores em unidades inglesas.
O kelvin
A unidade SI de temperatura
O kelvin começa no zero absoluto. A ciência da combustão, a cinética e as normas internacionais o usam. Uma temperatura em kelvin entra diretamente na equação de Arrhenius, na lei dos gases e nas fórmulas de radiação. Escreve-se K, sem o sinal de grau.
Onde aparece
Artigos de pesquisa, normas internacionais e tabelas de cinética.
Rankine contra kelvin
Um kelvin equivale a 1,8 grau Rankine. Uma chama que está 900 °R mais quente que outra está 500 K mais quente. As duas escalas são absolutas, então as razões de temperatura são as mesmas: uma chama a 4.000 °R e ar a 540 °R dão uma razão de 7,4, assim como 2.222 K e 300 K.
A divisão é exata, então nenhum arredondamento entra na conversão. O único deslize comum é confundir Rankine com Fahrenheit.
Onde a conversão aparece
Temperaturas adiabáticas de chama
A temperatura que uma chama alcançaria sem perda de calor depende do combustível e do oxidante. O metano no ar dá cerca de 4.000 °R, que são 2.222 K. O propano no ar dá 4.081 °R, ou 2.267 K, o hidrogênio no ar 4.469 °R, ou 2.483 K, o acetileno em oxigênio 6.138 °R, ou 3.410 K, e o hidrogênio em oxigênio 5.544 °R, ou 3.080 K. Um cálculo de “converter °R em K” concilia um manual americano com um artigo europeu.
Motores
A temperatura máxima do gás num motor de ignição por centelha fica perto de 2.700 K, que são 4.860 °R. A compressão do diesel termina perto de 900 K, ou 1.620 °R, o bastante para inflamar o combustível. O gás de escape sai do cilindro a cerca de 1.200 K, ou 2.160 °R, e esfria ao descer pelo tubo.
Fornalhas e fornos
Uma fornalha de vidro roda perto de 1.900 K, que são 3.420 °R. Um forno de cimento queima a farinha crua perto de 1.723 K, ou 3.101 °R. Um forno de cal roda perto de 1.370 K, ou 2.466 °R, e um incinerador de resíduos a cerca de 1.373 K, ou 2.471 °R. Os operadores usam Fahrenheit ou Celsius para controle, e Rankine só nos livros.
NOx térmico
Os óxidos de nitrogênio se formam nas chamas quando a temperatura passa de cerca de 1.800 K, que são 3.240 °R. A taxa sobe de modo abrupto com a temperatura, então uma redução de 100 K, ou 180 °R, pode cortar muito as emissões. Os queimadores de baixo NOx reduzem a temperatura máxima misturando gás de combustão ou escalonando o ar. Os artigos ambientais citam kelvin, e as notas de engenharia dos EUA dão °F ou °R.
Recuperação de calor
O gás de combustão que sai de uma caldeira a 450 K, que são 810 °R, carrega energia que um trocador de calor pode recuperar. Esfriá-lo a 380 K, ou 684 °R, recupera calor, mas arrisca condensação ácida abaixo do ponto de orvalho. O projetista trabalha com diferenças de temperatura e com temperaturas absolutas para o balanço de entropia do trocador.
Fórmulas de planilha
Ponha os valores em Rankine na coluna A e use =A2/1.8 na coluna B. Para o inverso, use =B2*1.8. Para diferenças, valem os mesmos fatores. Formate com uma casa decimal e escreva a unidade em cada cabeçalho, para que a planilha possa ser passada a um colega sem uma nota.
Arredondamento e precisão
A divisão é exata, mas muitas vezes não termina: 1.000 °R são 555,555… K. Ajuste os dígitos à fonte. As temperaturas de chama são conhecidas com algumas dezenas de kelvin no máximo, então 2.222 K é melhor escrito como cerca de 2.220 K. Não relate mais precisão do que o cálculo de base justifica.
Estimando sem calculadora
Divida o número em Rankine ao meio e depois acrescente um décimo dessa metade. Para 4.000 °R a metade é 2.000 e o décimo é 200, dando 2.200 K contra o exato 2.222. Para 540 °R o resultado é 297 K. Em temperaturas de chama a estimativa fica dentro de um por cento, o que é mais fino do que os dados merecem.
Referências para memorizar
491,67 °R são 273,15 K, 518,67 °R são 288,15 K, 540 °R são 300 K, 671,67 °R são 373,15 K e 1.800 °R são 1.000 K. Para chamas, 4.000 °R são cerca de 2.220 K. Essas referências ajudam a perceber um erro numa tabela de relance.
Escada de referência
0 °R são 0 K. 36,5 °R são 20,3 K. 139,25 °R são 77,4 K. 540 °R são 300 K. 1.000 °R são 555,6 K. 1.800 °R são 1.000 K. 3.240 °R são 1.800 K. 4.000 °R são 2.222 K. 5.544 °R são 3.080 K. Uma escada assim acelera a conferência.
Conferindo pelo inverso
Para conferir qualquer resultado de converter °R em K, multiplique por 1,8 e veja se você volta ao início. Se 540 °R viraram 300 K, então 300 vezes 1,8 é 540. Um segundo teste é a razão: o valor em Rankine deve ser 1,8 vez o valor em kelvin.
Relação com Fahrenheit e Celsius
O Rankine é igual a Fahrenheit mais 459,67, e o kelvin é igual a Celsius mais 273,15. Partindo de uma temperatura de chama em Fahrenheit de 3.540 °F, você soma 459,67 para chegar a 4.000 °R, divide por 1,8 para chegar a 2.222 K e subtrai 273,15 para chegar a 1.949 °C. Cada passo é fácil, e a cadeia dá uma conferência do valor final.
Diferenças contra valores absolutos
Uma diferença de 180 °R equivale a uma diferença de 100 K, e uma elevação de 900 °R numa caldeira equivale a 500 K. Como as duas escalas compartilham um zero, as diferenças se convertem exatamente como as leituras absolutas. Isso contrasta com Fahrenheit e Celsius, em que um deslocamento se aplica só a valores absolutos e nunca a diferenças.
Escrevendo a unidade direito
Escreva Rankine como °R e kelvin como K, com um espaço depois do número. Em relatórios para um público internacional, dê as duas: 4.000 °R (2.222 K). Um 4.000 solto é ambíguo num artigo de combustão, porque poderia ser Rankine, Fahrenheit ou kelvin, e os três descrevem chamas muito diferentes.
Turbinas a gás
A entrada de uma turbina a gás moderna chega a 1.700 K, que são 3.060 °R. Uma temperatura de entrada maior significa maior eficiência, mas as pás precisam sobreviver a ela com resfriamento interno e revestimentos de barreira térmica. A eficiência do ciclo Brayton ideal depende só da razão de pressão, enquanto o trabalho específico aumenta com a razão de temperaturas entre 3.060 °R e 518,67 °R, que é 5,9.
Propriedades dos combustíveis em unidades inglesas
As tabelas americanas de combustíveis listam poderes caloríficos em Btu por libra ou por pé cúbico. O metano tem cerca de 21.500 Btu/lb, que são 50 MJ/kg. O fator de conversão é 2,326 kJ/kg por Btu/lb. A temperatura é só uma de várias grandezas a converter, e um cálculo de “converter °R em K” é o mais fácil delas.
Códigos de computador para combustão
Os softwares de cinética química aceitam a temperatura em kelvin. Dados antigos de fontes em unidades inglesas podem trazer temperaturas em Rankine. Um usuário que alimenta um valor em Rankine a um código que espera kelvin obtém um resultado errado por um fator de 1,8, o que um cálculo de “converter °R em K” na etapa de entrada evita.
Ensinando combustão
Um instrutor pode demonstrar as grandezas na chama de uma vela com um termopar, que dá em torno de 1.600 K, ou 2.900 °R, na zona luminosa. Os estudantes então calculam a potência radiante da chama nos dois sistemas de unidades. O exercício ensina por que a temperatura absoluta importa e como o passo de cálculo de “converter °R em K” precede todo cálculo.
Fuligem e cor da chama
O brilho amarelo de uma vela vem de partículas quentes de fuligem que irradiam como minúsculos corpos negros a cerca de 1.600 K, que são 2.880 °R. Uma chama azul de gás tem pouca fuligem e brilha por moléculas excitadas. Um bico de Bunsen com o furo de ar aberto queima mais quente e mais limpo que um com ele fechado. Os químicos escrevem as temperaturas em kelvin, e uma folha de sala de aula dos EUA pode tê-las em °R.
Investigação de incêndios
Os investigadores estimam as temperaturas de incêndio pelos efeitos nos materiais. O alumínio derrete a 933 K, que são 1.680 °R, o vidro amolece perto de 1.000 K, ou 1.800 °R, e o aço perde metade da resistência perto de 870 K, ou 1.566 °R. Um relatório que cita alumínio derretido diz ao leitor que o incêndio passou de 933 K, valor que aparece nos documentos americanos como 1.220 °F ou 1.680 °R.
Calor liberado pela queima do combustível
Um quilograma de metano dá cerca de 50 MJ e precisa de aproximadamente 17 kg de ar para queimar. Espalhado por cerca de 18 kg de produtos com calor específico perto de 1,2 kJ/(kg·K), esse calor elevaria a temperatura em cerca de 2.300 K, o que coincide com as chamas reais, considerando a dissociação dos produtos. Num cálculo em unidades inglesas o mesmo calor são 21.500 Btu por libra e a elevação é citada em °R. Converter a temperatura final com um cálculo de “converter °R em K” permite comparar os dois cálculos.
Enriquecimento com oxigênio
Queimar em ar enriquecido com oxigênio eleva a temperatura da chama e reduz o volume do gás de combustão. O metano em oxigênio puro chega a cerca de 3.050 K, que são 5.490 °R, contra 2.223 K, ou 4.001 °R, no ar. As fornalhas de vidro e de metal usam queima com oxicombustível por essa razão. Os artigos sobre o assunto, escritos para um público global, dão kelvin, enquanto as notas do setor americano usam °F ou °R, então um cálculo de “converter °R em K” aparece em quase toda comparação.
Estabilidade da chama e descolamento
Uma chama fica presa ao queimador quando o gás não queimado flui a uma velocidade próxima da velocidade de queima. A velocidade de queima aumenta com a temperatura do gás não queimado, aproximadamente com o quadrado da temperatura absoluta. Pré-aquecer uma mistura de 300 K, que são 540 °R, a 600 K, ou 1.080 °R, quadruplica a velocidade nessa regra aproximada. A razão de 2 na temperatura absoluta é a mesma nas duas escalas.
Caldeiras
A fornalha de uma grande caldeira roda perto de 1.500 K, que são 2.700 °R, enquanto o vapor que ela produz está a cerca de 811 K, ou 1.460 °R. A diferença entre os dois é uma fonte de irreversibilidade, e é por isso que os ciclos combinados usam o gás primeiro numa turbina e depois na caldeira. Um cálculo de “converter °R em K” para cada ponto transforma um esquema americano em um europeu.
Fogueiras de lenha e fogões
A chama de um fogão a lenha fica em torno de 1.300 K, ou 2.340 °R, enquanto a chama de um incêndio florestal tem em média perto de 1.100 K, ou 1.980 °R. A chama de uma vela está a cerca de 1.670 K, ou 3.006 °R, na região mais quente. A madeira começa a inflamar perto de 570 K, que são 1.026 °R. As normas de segurança contra incêndio de diferentes países citam esses valores nas próprias escalas.
Gases de soldagem
Uma chama oxiacetilênica chega a cerca de 3.410 K, que são 6.138 °R, quente o bastante para derreter aço a cerca de 1.811 K, ou 3.260 °R. Os plasmas de soldagem a arco passam de 6.000 K, ou 10.800 °R. Os manuais de soldagem listam vazão de gás e tipos de chama, e as temperaturas são dadas pelo fabricante na escala que serve ao mercado.
Combustão de foguetes
A temperatura da câmara num motor de querosene e oxigênio é de cerca de 3.500 K, que são 6.300 °R, e para hidrogênio e oxigênio de cerca de 3.300 K, ou 5.940 °R. A velocidade de exaustão depende da raiz quadrada da temperatura da câmara, então um aumento de 10 por cento dá uma velocidade 5 por cento maior. Os textos de foguetes dos EUA muitas vezes usam °R nas equações.
Ignição por compressão
O diesel se inflama porque o ar comprimido 16 para 1 chega a cerca de 900 K. Partindo de 300 K, ou 540 °R, a temperatura final é 300 × 16^0,4 = 909 K, que são 1.636 °R. A partida a frio é difícil porque um motor frio perde calor para as paredes, e as velas incandescentes ajudam. Os estudantes calculam a temperatura final em kelvin ou Rankine, nunca em Celsius ou Fahrenheit.
Autoignição
O hidrogênio se autoinflama perto de 773 K, que são 1.391 °R, o propano perto de 723 K, ou 1.301 °R, e a gasolina perto de 530 K, ou 954 °R. O papel se inflama perto de 506 K, ou 911 °R. Esses números determinam as temperaturas seguras de superfície para equipamentos em áreas perigosas, e os regulamentos os dão em Celsius, com os documentos dos EUA acrescentando Fahrenheit.
Radiação térmica das chamas
Uma chama irradia segundo a quarta potência da sua temperatura absoluta. Uma chama a 2.000 K irradia 16 vezes mais por unidade de área que uma a 1.000 K. Em unidades inglesas são 3.600 °R contra 1.800 °R. Os projetistas de fornalhas usam a escala de que a fórmula precisa, e um cálculo de “converter °R em K” concilia os resultados.
Mais valores para converter °R em K
Uma lista mais longa de conversões
Se o valor de que você precisa não estiver na primeira lista, estas outras conversões podem estar perto o bastante para serem lidas diretamente:
- -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
Erros típicos num cálculo de “converter °R em K”
Aplicar um deslocamento
As duas escalas compartilham um zero, então nem 459,67 nem 273,15 entram. 540 °R são 300 K.
Tratar Rankine como Fahrenheit
Mesmo grau, zero diferente. 540 °R equivalem a 80,33 °F, e não a 540 °F.
Multiplicar onde se precisa dividir
O kelvin é a unidade maior, então o número encolhe. Se 540 °R viraram 972, o fator foi aplicado ao contrário.
Perguntas rápidas
Qual é o método para um cálculo de “converter °R em K”?
Divida o valor em Rankine por 1,8.
Quanto são 540 °R em kelvin?
300 K.
Quanto são 491,67 °R em kelvin?
273,15 K.
Quanto são 0 °R em kelvin?
0 K.
O meu número é guardado ou enviado?
Não, fica no seu dispositivo.
Para onde ir em seguida
Outras ferramentas de temperatura estão listadas aqui: Converter °R em °F, Converter °R em °C, Converter °C em K, Converter °F em K, Converter K em °C, Converter km em mi, Converter mi em km, Converter L em gal, Converter gal em L. Para o sentido oposto, use Converter K em °R.
A lição: um cálculo de “converter °R em K” divide por 1,8 e rotula o resultado como K, sem o sinal de grau. O número que você digita fica no seu dispositivo.