Conversie °F în °R Fahrenheit ↔ Rankine Gratuit Online Sigur
Scrieți o temperatură în Fahrenheit și o citiți pe loc în Rankine. Relația e exactă prin definiție, socoteala se face în browserul dumneavoastră și nu se trimite nimic nicăieri.
Nu se încarcă nimic
Valori obișnuite — Conversie °F în °R (Fahrenheit ↔ Rankine)
| °F | °R |
|---|---|
| -40 | 419.67 |
| 0 | 459.67 |
| 32 | 491.67 |
| 50 | 509.67 |
| 68 | 527.67 |
| 77 | 536.67 |
| 98.6 | 558.27 |
| 212 | 671.67 |
De unde vin aceste unități
Fahrenheit și-a pus zeroul în 1724 la cel mai rece lucru pe care îl putea face de fiecare dată — o saramură de gheață, apă și sare — și a așezat căldura trupului pe la 96, ca scara lui să poată fi împărțită și iar împărțită. Celsius a publicat-o pe a lui în 1742 răsturnată, cu 0 la fierbere și 100 la îngheț; a fost întoarsă după moartea lui, și de aceea e ținut minte pentru o scară pe care n-a folosit-o niciodată. Kelvinul e singurul dintre cele patru care începe acolo unde nu mai e nimic de luat: zeroul absolut. Din 2019 e definit prin fixarea constantei Boltzmann, nu prin punctul triplu al apei, așa că nu mai depinde de o anumită substanță. Rankine e gradul lui Fahrenheit numărat de la zeroul absolut, iar Réaumur, cu 80 de grade între îngheț și fierbere, supraviețuiește mai ales în rețete vechi și în câteva brânzării.
Unde le întâlniți
Celsius conduce vremea, bucătăria și medicina aproape peste tot; Fahrenheit face aceeași treabă în Statele Unite și se ține bine în treptele cuptoarelor și în rețetele americane. Kelvinul ține de fizică, de temperatura de culoare a lămpilor și a ecranelor și de orice e destul de rece cât numerele negative să devină o pacoste. Rankine apare în termodinamica americană, iar Réaumur mai ales în texte vechi — exact de aceea o rețetă veche poate induce în eroare pe cine o citește ca pe grade Celsius.
Întrebări frecvente
E adevărat că −40 °C și −40 °F sunt la fel?
Da, și e singurul loc în care cele două scări se întâlnesc. Gradele Fahrenheit sunt mai mici decât cele Celsius — nouă la fiecare cinci — iar cele două scări pornesc din zerouri diferite; singura temperatură la care diferența de mărime și diferența de pornire se anulează exact e minus patruzeci. Sub ea, numărul Fahrenheit e cel mai mic dintre cele două.
Ce este scara Rankine?
O scară absolută cu grade de mărimea gradelor Fahrenheit. Zero Rankine este zero absolut, iar apa îngheață la 491,67 °R. Ca să treci din kelvin, înmulțești cu 9/5. Apare în unele lucrări americane de inginerie și termodinamică, unde pașii de tip Fahrenheit sunt comozi, dar e nevoie de un zero real.
Răspunsul este exact?
Acolo unde cele două unități se definesc una prin alta prin numere întregi, da — pagina o spune deasupra cifrei, iar singura rotunjire e în câte zecimale se arată. Acolo unde raportul nu are zecimală finită, pagina scrie douăsprezece cifre semnificative și spune că relația e aproximativă, în loc să se prefacă.
Pleacă de pe dispozitivul meu ceva din ce scriu?
Nu. Socoteala se face în browserul dumneavoastră; nu se încarcă nimic și nici n-are unde. Odată deschisă pagina, funcționează și cu internetul oprit.
Probleme rezolvate cu o temperatură absolută: din Fahrenheit în Rankine
Cursurile de termodinamică și de fizică din Statele Unite dau probleme precum „o anvelopă la 50 °F se încălzește până la 95 °F” sau „o cutie la 70 °F este încălzită până la 130 °F”. Răspunsul corect cere o temperatură absolută, iar când datele sunt în Fahrenheit alegerea firească este scara Rankine. Ca să convertiți °F în °R, adăugați 459,67: 32 °F înseamnă 491,67 °R, 70 °F înseamnă 529,67 °R, iar 212 °F înseamnă 671,67 °R. Calculatorul de mai sus adună pe măsură ce tastați, iar secțiunile de mai jos parcurg probleme tipice care arată de ce contează conversia și cum evitați greșelile clasice.
Veți găsi formula cu exemple lucrate, un scurt portret al fiecărei scări, o comparație, o colecție de probleme rezolvate și greșelile de evitat. Aritmetica rulează în browserul dumneavoastră, iar ceea ce tastați nu este trimis nicăieri.
Cum convertiți °F în °R: adăugați 459,67
Formula
Formula este °R = °F + 459,67. Deci 75 °F dă 534,67 °R, 100 °F dă 559,67 °R, iar −40 °F dă 419,67 °R. Pentru drumul înapoi, scădeți 459,67. Multe manuale rotunjesc constanta la 460, ceea ce este bine pentru lucrul rapid.
Exemple lucrate
Aerul dintr-o cameră la 70 °F înseamnă 529,67 °R. Temperatura corpului, 98,6 °F, înseamnă 558,27 °R. O febră de 104 °F înseamnă 563,67 °R. Azotul lichid la −320 °F înseamnă 139,67 °R, iar zero absolut la −459,67 °F înseamnă 0 °R.
De ce doar o adunare
Un grad Rankine și un grad Fahrenheit au aceeași mărime. Scările diferă doar prin punctele lor de zero, aflate la 459,67 grade distanță, așa că o singură adunare face toată treaba.
Un test rapid de bun-simț
Rankine este întotdeauna cu 459,67 peste Fahrenheit. Dacă rezultatul calculului „convertiți °F în °R” este mai mic decât valoarea de intrare, ați scăzut în loc să adunați.
Scara Fahrenheit
Scara americană de zi cu zi
Fahrenheit așază 32 la punctul de îngheț al apei și 212 la punctul de fierbere. Este scara termometrelor americane, a buletinelor meteo și a problemelor din manuale, deci cele mai multe date dintr-un curs din SUA sosesc în aceste grade.
Unde apare
Pe termometre, în probleme de manual, pe etichetele aparatelor și în buletine meteo.
Scara Rankine
Scara absolută în unități englezești
Rankine începe la zero absolut și folosește grade de mărimea gradelor Fahrenheit. Nu devine niciodată negativă, deci poate fi folosită direct în legile gazelor, în formulele de randament și în legile radiației. Simbolul este °R.
Unde apare
În cursuri americane de termodinamică, în manuale de inginerie și în tabele de gaze.
Fahrenheit față de Rankine
Cele două scări au același pas, deci o schimbare de 50 °F este o schimbare de 50 °R. Doar punctul de zero diferă. Acest lucru contează la rapoarte: 100 °F nu este de două ori mai cald decât 50 °F, dar 559,67 °R este de 1,098 ori 509,67 °R. O lege fizică ce folosește un raport de temperaturi trebuie să folosească o scară absolută.
Adunarea este exactă, deci rotunjirea apare doar în rezultatul afișat. Capcana este aplicarea unei legi a gazelor direct pe numere în Fahrenheit.
Unde apare conversia
Problema 1: o anvelopă care se încălzește
O anvelopă este umflată la 32 psig la 50 °F și condusă până atinge 95 °F. Convertiți în absolut: presiunea este 46,7 psia, iar temperaturile sunt 509,67 °R și 554,67 °R. Raportul este 1,088, deci noua presiune este 50,8 psia, adică 36,1 psig. Folosirea directă a Fahrenheit ar da un răspuns absurd, motiv pentru care un calcul „convertiți °F în °R” vine primul.
Problema 2: o cutie de aerosol încălzită
O cutie la 70 psig și 70 °F este încălzită la 130 °F. Presiunea absolută este 84,7 psia, iar temperaturile sunt 529,67 °R și 589,67 °R. Presiunea finală este 94,3 psia, adică 79,6 psig. De aceea cutiile poartă un avertisment să nu fie păstrate peste 120 °F.
Problema 3: moli de aer
Câtă cantitate de aer se află în 10 picioare cubice la 14,7 psia și 70 °F? Folosind n = PV/RT cu R = 10,73 psia·ft³/(lbmol·°R) și T = 529,67 °R, n este 0,0259 lbmol, adică 0,75 lb de aer. Temperatura trebuie să fie în Rankine pentru ca valoarea lui R să se aplice.
Problema 4: un balon într-o cameră caldă
Un balon conține 1 ft³ de aer la 70 °F. Într-o cameră mai caldă, la 100 °F, la aceeași presiune, conține 559,67/529,67 = 1,057 ft³. Balonul crește cu 5,7 la sută. Legea lui Charles folosește temperatura absolută, deci un student care împarte 100 la 70 obține 1,43 și un balon aproape cu jumătate mai mare, ceea ce este evident greșit.
Problema 5: aer de impact în zbor
O aeronavă la Mach 0,8 în aer la 60 °F, adică 519,67 °R, are o temperatură de stagnare de 519,67 × (1 + 0,2 × 0,64) = 586,2 °R, adică 126,5 °F. Aerul de pe bot este cu 66 de grade mai cald. Piloții văd asta ca diferența dintre temperatura totală și cea statică a aerului. Un calcul „convertiți °F în °R” dă valoarea de pornire.
Verificări de bun-simț
Înainte de a trimite un răspuns, verificați că fiecare temperatură dintr-o formulă a gazelor este absolută și pozitivă. O valoare precum 70 sau 100 într-un raport este un semn de alarmă. O altă verificare este compararea mărimii schimbării: un raport aproape de 1,05 este tipic pentru o schimbare de 30 de grade la temperatura camerei, în timp ce un raport de 1,4 înseamnă că ceva a mers prost.
Azot și heliu lichid
Azotul lichid la −320 °F înseamnă 139,7 °R, oxigenul lichid la −297 °F înseamnă 162,7 °R, iar heliul lichid la −452 °F înseamnă 7,7 °R. Aceste numere mici și pozitive arată cât de aproape de zero absolut se află lichidele. Împărțirea la 1,8 dă 77,6, 90,4 și 4,3 K, cifrele folosite în ingineria criogenică în restul lumii.
Corpul uman
Temperatura corpului de 98,6 °F înseamnă 558,27 °R, iar o febră de 104 °F înseamnă 563,67 °R, cu doar 1 la sută mai mult în termeni absoluți. Modelele de transfer de căldură ale corpului folosesc temperatura absolută pentru radiație, unde diferența dintre piele la 91 °F și un perete la 68 °F apare ca un termen la puterea a patra.
Gheața carbonică și frigul
Gheața carbonică sublimează la −109,3 °F, adică 350,4 °R. Răcit la acea temperatură, un recipient etanș cu gaz pierde presiune proporțional cu temperatura absolută. O sticlă sigilată la 70 °F și mutată la −109 °F coboară la 66 la sută din presiunea sa, deoarece 350,4/529,67 = 0,66. Acest lucru nu s-ar vedea cu numere în Fahrenheit.
Formule pentru foi de calcul
Puneți valorile în Fahrenheit în coloana A și folosiți =A2+459.67 în coloana B. Pentru sensul invers, folosiți =B2-459.67. Pentru rapoarte, împărțiți direct cele două coloane Rankine. Formatați cu două zecimale și scrieți unitatea în fiecare antet. Păstrați o coloană cu valorile originale pentru trasabilitate.
Rotunjire și precizie
Manualele rotunjesc adesea 459,67 la 460. Pentru un raport de temperaturi aproape de 530 °R, eroarea este de 0,06 la sută, ceea ce este neglijabil. Pentru lucrări de precizie, cum ar fi calibrarea instrumentelor, păstrați toate cifrele. Raportați rezultatele cu același număr de cifre semnificative ca cea mai puțin precisă dată de intrare.
O scurtătură mentală
Adăugați 460, apoi scoateți o treime. Pentru 70 °F asta dă 530 − 0,33 = 529,67. Pentru 212 °F dă 672 − 0,33 = 671,67. În estimările rapide 460 este de ajuns, iar corecția este necesară doar pentru tabele precise.
Repere de memorat
0 °F înseamnă 459,67 °R, 32 °F înseamnă 491,67 °R, 59 °F înseamnă 518,67 °R, 68 °F înseamnă 527,67 °R, 98,6 °F înseamnă 558,27 °R, iar 212 °F înseamnă 671,67 °R. Cu aceste șase puteți așeza orice problemă pe scară dintr-o privire.
Scara de referință
−459,67 °F înseamnă 0 °R. −320 °F înseamnă 139,7 °R. −40 °F înseamnă 419,67 °R. 0 °F înseamnă 459,67 °R. 32 °F înseamnă 491,67 °R. 100 °F înseamnă 559,67 °R. 212 °F înseamnă 671,67 °R. 1.000 °F înseamnă 1.459,67 °R. O scară ca aceasta accelerează verificarea.
Problema 6: legea combinată a gazelor
5 ft³ de aer la 14,7 psia și 70 °F sunt comprimați la 44,7 psia și încălziți la 200 °F. Volumul este 5 × (14,7/44,7) × (659,67/529,67) = 2,05 ft³. Fiecare raport se ia din mărimi absolute. Răspunsul final arată că o comprimare la de trei ori presiunea reduce volumul cu 59 la sută, nu cu 67, pentru că gazul este mai fierbinte.
Verificarea prin inversare
Ca să verificați orice rezultat al conversiei °F în °R, scădeți 459,67 și vedeți dacă ajungeți înapoi la început. Dacă 75 °F a devenit 534,67 °R, atunci 534,67 minus 459,67 este 75. Un al doilea test este semnul: Rankine nu este niciodată negativă, deci un răspuns negativ înseamnă că valoarea de intrare era sub zero absolut, ceea ce nu se poate.
Legătura cu kelvinul
Rankine este egal cu 1,8 ori valoarea în kelvin. 527,67 °R înseamnă 293,15 K, adică 20 °C. Studenții care vor să verifice încrucișat un rezultat pot converti aceeași temperatură în kelvin și pot compara, deoarece ambele sunt scări absolute. Raportul temperaturilor ar trebui să iasă la fel.
Diferențe de temperatură
O schimbare de 50 °F este o schimbare de 50 °R. O schimbare de 25 °F este 25 °R. Nu adăugați niciodată 459,67 la o diferență. În bilanțurile energetice, q = m cp ΔT, se folosește diferența, deci Fahrenheit și Rankine dau aceeași căldură, iar o conversie este necesară doar când intră în calcul valori absolute.
Scrierea corectă a unității
Scrieți Rankine ca °R, cu un spațiu după număr, de exemplu 529,67 °R. Unele manuale scriu doar R, ceea ce poate fi confundat cu constanta gazelor. Într-un raport, indicați scara lângă fiecare valoare. Dacă o cifră este o diferență, scrieți „deg R” sau „°R” și spuneți acest lucru în text.
De ce să nu folosim pur și simplu kelvinul
Multe cursuri au trecut la SI și la kelvin, dar o mare parte din practica americană, de la codurile cazanelor până la programele mai vechi, folosește unități englezești. Învățarea scării Rankine îi permite unui student să citească acele surse fără să traducă fiecare număr în SI. Un mic obicei, cu formula calculului „convertiți °F în °R” în minte, este răspunsul practic.
Problema 7: o sticlă sigilată într-o mașină fierbinte
O sticlă rigidă sigilată conține aer la 14,7 psia și 70 °F. Interiorul mașinii ajunge la 140 °F. Convertiți în 529,67 °R și 599,67 °R: presiunea devine 14,7 × 1,132 = 16,6 psia, o creștere de 1,9 psi. Capacul rezistă, dar o cutie subțire se poate umfla. Studenții care folosesc raportul în Fahrenheit de 2 ar prezice o presiune de 29,4 psia, ceea ce este foarte departe. O conversie rapidă °F în °R arată diferența.
Problema 8: căutări în tabelele de abur
Temperatura de saturație a aburului la 100 psia este de aproximativ 328 °F, adică 787,7 °R. Aburul la 14,7 psia este la 212 °F, adică 671,67 °R. Raportul temperaturilor absolute de saturație este 1,173, deși raportul în Fahrenheit este 1,55. Tabelele de proprietăți indică °F pe margine, dar entropiile și căldurile specifice sunt pe °R, deci o conversie este adesea implicită.
Problema 9: viteza sunetului
În unități englezești, viteza sunetului în aer este de 49,02 ori rădăcina pătrată a lui T în °R, în picioare pe secundă. La 70 °F, T este 529,67 °R, iar viteza este 1.128 ft/s. La 0 °F este 1.051 ft/s, iar la 100 °F este 1.160 ft/s. O dimineață înghețată scade viteza cu aproximativ 7 la sută față de o zi blândă.
Problema 10: densitatea aerului
Densitatea aerului urmează ρ = P/(RT), cu R = 53,35 ft·lbf/(lbm·°R) pentru aer. La 59 °F, adică 518,67 °R, și 14,7 psia, densitatea este 0,0765 lbm/ft³. La 100 °F, adică 559,67 °R, scade la 0,0709 lbm/ft³. La 0 °F, adică 459,67 °R, urcă la 0,0863. Folosirea Fahrenheit în formulă ar da o densitate infinită la 0 °F.
Problema 11: randamentul Carnot
Un motor ideal preia căldură la 1.000 °F și o cedează la 100 °F. Convertiți în 1.459,67 °R și 559,67 °R. Randamentul este 1 − 559,67/1.459,67 = 61,7 la sută. Motoarele reale ajung la 30 până la 40 la sută. Numerele în Fahrenheit ar da 1 − 100/1.000 = 90 la sută, o supraestimare serioasă. Fiecare problemă de randament începe cu un calcul „convertiți °F în °R”, pentru că formula compară două temperaturi absolute.
Problema 12: un frigider
Un congelator la 0 °F într-o bucătărie la 100 °F are un coeficient de performanță ideal de 459,67/100 = 4,6. Un congelator real ar putea atinge 1,5 sau 2. Creșterea temperaturii camerei la 110 °F scade cifra ideală la 4,2. Aceste numere arată cum o bucătărie fierbinte dăunează eficienței și ele rezultă din temperaturi absolute.
Problema 13: un compresor
Aerul la 70 °F, adică 529,67 °R, este comprimat adiabatic la de șase ori presiunea. Temperatura de evacuare este 529,67 × 6^0,2857 = 883,7 °R, adică 424 °F. Un răcitor o aduce înapoi la 100 °F înainte de următoarea treaptă. Studenții care uită să convertească în Rankine prezic 70 × 1,67 = 117 °F, un răspuns departe de realitate.
Problema 14: radiația
O suprafață fierbinte radiază proporțional cu puterea a patra a temperaturii sale absolute. Ridicarea unei suprafețe de la 1.000 °F la 1.500 °F, adică de la 1.459,67 °R la 1.959,67 °R, mărește radiația de (1.959,67/1.459,67)⁴ = 3,25 ori. Cu Fahrenheit s-ar obține 5 ori, ceea ce exagerează efectul.
Problema 15: o pompă de căldură
O pompă de căldură care încălzește o casă la 70 °F din aerul exterior la 20 °F are un COP ideal de 529,67/50 = 10,6. Mașinile reale ajung la 3 până la 4. Când temperatura exterioară scade la 0 °F, COP-ul ideal coboară la 7,6, ceea ce arată de ce performanța se înrăutățește în frigul adânc. Calculul cere Rankine pentru temperatura interioară.
Mai multe valori pentru conversia °F în °R
O listă mai lungă de conversii
Dacă valoarea de care aveți nevoie nu se află în prima listă, aceste conversii suplimentare pot fi suficient de apropiate ca să le citiți direct:
- -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
Greșeli frecvente când convertiți °F în °R
Folosirea Fahrenheit într-o lege a gazelor
Legile gazelor cer temperatura absolută. O anvelopă nu își schimbă presiunea după raportul numerelor în Fahrenheit.
Adunarea la o diferență
O schimbare de 50 °F este o schimbare de 50 °R. Nu adăugați 459,67.
Confuzia dintre Rankine și kelvin
Cele două scări diferă printr-un factor de 1,8. 529,67 °R înseamnă 294,26 K, nu 529,67 K.
Răspunsuri scurte
Cum convertesc °F în °R?
Adăugați 459,67.
Cât înseamnă 68 °F în Rankine?
527,67 °R.
Cât înseamnă 32 °F în Rankine?
491,67 °R.
Cât este zero absolut în Fahrenheit?
−459,67 °F.
Părăsește numărul meu dispozitivul?
Nu, calculul rulează în browserul dumneavoastră.
Mai multe pagini și un rezumat
Pentru alte conversii de temperatură vedeți Conversie °F în K, Conversie °F în °Ré, Conversie °C în °R, Conversie K în °R, Conversie °R în °C, Conversie km în mi, Conversie mi în km, Conversie L în gal, Conversie gal în L. Sensul invers este Conversie °R în °F.
Pe scurt, un calcul „convertiți °F în °R” înseamnă a adăuga 459,67 și a scrie unitatea lângă răspuns. Numărul dumneavoastră este calculat local, fără cont și fără încărcare.