Conversie °R în K Rankine ↔ Kelvin Gratuit Online Sigur
Scrieți o valoare în Rankine și o citiți pe loc în Kelvin. Factorul e exact prin definiție, socoteala se face în browserul dumneavoastră și nu se trimite nimic nicăieri.
Nu se încarcă nimic
Valori obișnuite — Conversie °R în 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 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
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.
De ce nu are kelvinul semnul gradului?
Pentru că din 1967 este o unitate de sine stătătoare, scrisă K și citită kelvin, nu grade Kelvin. Zero kelvin este zero absolut, adică −273,15 °C, iar un pas de un kelvin are exact mărimea unui pas de un grad Celsius. Conversia se reduce astfel la adunarea sau scăderea lui 273,15.
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.
Flăcări, cuptoare și motoare: din Rankine în kelvin
Ingineria arderii se ocupă de căldură extremă, iar manualele americane o exprimă adesea în Rankine: metanul arde în aer aproape de 4.000 °R, o flacără hidrogen-oxigen ajunge la 5.544 °R, iar gazul din cilindrul unui motor atinge un maxim în jur de 4.860 °R. Lucrările publicate în altă parte dau aceleași stări în kelvin. Ca să convertiți °R în K, împărțiți la 1,8: 4.000 °R sunt 2.222 K, 5.544 °R sunt 3.080 K, iar 540 °R sunt 300 K. Calculatorul de mai sus face împărțirea în timp ce tastați, iar secțiunile de mai jos leagă cifrele de flăcări, cazane, cuptoare, motoare și emisii.
Așteptați-vă la formula cu exemple lucrate, un scurt profil al fiecărei scale, o comparație, un tur al practicii arderii și greșelile de evitat. Toată aritmetica rămâne în browserul dumneavoastră.
Cum convertiți °R în K: împărțiți la 1,8
Formula
Formula este K = °R ÷ 1,8, sau K = °R × 5/9. Deci 540 °R dau 300 K, 1.000 °R dau 555,56 K, iar 3.000 °R dau 1.666,7 K. Ca să mergeți înapoi, înmulțiți cu 1,8. Ambele scări pornesc de la zero absolut, deci nu există niciun decalaj de scăzut.
Exemple lucrate
Aerul standard la 518,67 °R este 288,15 K. O flacără metan-aer la 4.000 °R este 2.222 K. Un motor diesel la sfârșitul compresiei, aproximativ 1.620 °R, este 900 K, iar o evacuare la 2.160 °R este 1.200 K.
De ce doar o împărțire
Rankine și kelvin au același zero. Diferă doar prin mărimea gradului, deoarece un kelvin este egal cu 1,8 grade Rankine. Asta face din conversie o singură împărțire.
Un test rapid de bun-simț
Valoarea în kelvin este 5/9 din valoarea Rankine, cam 56 la sută. Dacă rezultatul unui calcul „convertiți °R în K” este mai mare decât intrarea, ați înmulțit în loc să împărțiți.
Scara Rankine
Scara absolută a datelor de ardere în unități englezești
Rankine este temperatura absolută în grade de mărimea celor Fahrenheit. Manualele americane de ardere și de dinamica gazelor o folosesc alături de Btu și livre, mai ales pentru temperaturile flăcărilor și pentru calculele cu legea gazelor. Simbolul este °R.
Unde apare
Manuale de ardere, manuale de cazane și termodinamica motoarelor în unități englezești.
Kelvinul
Unitatea SI de temperatură
Kelvinul pornește de la zero absolut. Știința arderii, cinetica și standardele internaționale îl folosesc. O temperatură în kelvin intră direct în ecuația lui Arrhenius, în legea gazelor și în formulele de radiație. Se scrie K, fără semnul gradului.
Unde apare
Lucrări de cercetare, standarde internaționale și tabele de cinetică.
Rankine față de kelvin
Un kelvin este egal cu 1,8 grade Rankine. O flacără mai fierbinte cu 900 °R decât alta este mai fierbinte cu 500 K. Ambele scări sunt absolute, deci rapoartele de temperatură sunt aceleași: o flacără la 4.000 °R și aerul la 540 °R dau un raport de 7,4, la fel ca 2.222 K și 300 K.
Împărțirea este exactă, deci în conversie nu intră nicio rotunjire. Singura greșeală frecventă este confuzia dintre Rankine și Fahrenheit.
Unde apare conversia
Temperaturi adiabatice ale flăcărilor
Temperatura pe care ar atinge-o o flacără fără pierderi de căldură depinde de combustibil și de oxidant. Metanul în aer dă aproximativ 4.000 °R, adică 2.222 K. Propanul în aer dă 4.081 °R, sau 2.267 K, hidrogenul în aer 4.469 °R, sau 2.483 K, acetilena în oxigen 6.138 °R, sau 3.410 K, iar hidrogenul în oxigen 5.544 °R, sau 3.080 K. Un calcul „convertiți °R în K” împacă un manual american cu o lucrare europeană.
Motoare
Temperatura maximă a gazului într-un motor cu aprindere prin scânteie este aproape de 2.700 K, adică 4.860 °R. Compresia diesel se termină aproape de 900 K, sau 1.620 °R, suficient pentru a aprinde combustibilul. Gazul de evacuare părăsește cilindrul la aproximativ 1.200 K, sau 2.160 °R, și se răcește pe măsură ce coboară pe țeavă.
Cuptoare și furnale
Un cuptor de sticlă lucrează aproape de 1.900 K, adică 3.420 °R. Un cuptor de ciment arde amestecul crud aproape de 1.723 K, sau 3.101 °R. Un cuptor de var lucrează aproape de 1.370 K, sau 2.466 °R, iar un incinerator de deșeuri la aproximativ 1.373 K, sau 2.471 °R. Operatorii folosesc Fahrenheit sau Celsius pentru control, iar Rankine doar în manuale.
NOx termic
Oxizii de azot se formează în flăcări când temperatura depășește aproximativ 1.800 K, adică 3.240 °R. Viteza crește abrupt cu temperatura, deci o reducere de 100 K, sau 180 °R, poate tăia brusc emisiile. Arzătoarele cu NOx redus scad temperatura maximă amestecând gaze de ardere sau etajând aerul. Lucrările de mediu citează kelvin, iar notele de inginerie din SUA dau °F sau °R.
Recuperarea căldurii
Gazele de ardere care părăsesc un cazan la 450 K, adică 810 °R, poartă energie pe care un schimbător de căldură o poate recupera. Răcirea lor la 380 K, sau 684 °R, recuperează căldură, dar riscă condensarea acidă sub punctul de rouă. Proiectantul lucrează cu diferențe de temperatură și cu temperaturi absolute pentru bilanțul de entropie al schimbătorului.
Formule pentru foi de calcul
Puneți valorile Rankine în coloana A și folosiți =A2/1.8 în coloana B. Pentru sensul invers, folosiți =B2*1.8. Pentru diferențe se aplică aceiași factori. Formatați cu o zecimală și scrieți unitatea în fiecare antet, astfel încât foaia să poată fi dată unui coleg fără o notă.
Rotunjire și precizie
Împărțirea este exactă, dar adesea neterminată: 1.000 °R sunt 555,555… K. Potriviți cifrele cu sursa. Temperaturile flăcărilor sunt cunoscute cel mult până la câteva zeci de kelvin, deci 2.222 K se scrie mai bine ca aproximativ 2.220 K. Nu raportați mai multă precizie decât justifică calculul de bază.
Estimarea fără calculator
Înjumătățiți cifra Rankine, apoi adăugați o zecime din acea jumătate. Pentru 4.000 °R jumătatea este 2.000, iar zecimea 200, dând 2.200 K față de 2.222 exact. Pentru 540 °R rezultatul este 297 K. La temperaturi de flăcări estimarea este în limita unui procent, ceea ce este mai fin decât merită datele.
Repere de memorat
491,67 °R este 273,15 K, 518,67 °R este 288,15 K, 540 °R este 300 K, 671,67 °R este 373,15 K, iar 1.800 °R este 1.000 K. Pentru flăcări, 4.000 °R este aproximativ 2.220 K. Aceste repere vă ajută să observați dintr-o privire o eroare într-un tabel.
Scara de referință
0 °R este 0 K. 36,5 °R este 20,3 K. 139,25 °R este 77,4 K. 540 °R este 300 K. 1.000 °R este 555,6 K. 1.800 °R este 1.000 K. 3.240 °R este 1.800 K. 4.000 °R este 2.222 K. 5.544 °R este 3.080 K. O scară ca aceasta grăbește verificarea.
Verificarea prin inversare
Ca să verificați orice rezultat al conversiei °R în K, înmulțiți cu 1,8 și vedeți dacă reveniți la început. Dacă 540 °R au devenit 300 K, atunci 300 ori 1,8 este 540. Un al doilea test este raportul: valoarea Rankine trebuie să fie de 1,8 ori valoarea în kelvin.
Legătura cu Fahrenheit și Celsius
Rankine este egal cu Fahrenheit plus 459,67, iar kelvin este egal cu Celsius plus 273,15. Pornind de la o temperatură de flacără Fahrenheit de 3.540 °F, adăugați 459,67 ca să ajungeți la 4.000 °R, împărțiți la 1,8 ca să ajungeți la 2.222 K și scădeți 273,15 ca să ajungeți la 1.949 °C. Fiecare pas este ușor, iar lanțul oferă o verificare a valorii finale.
Diferențe față de valori absolute
O diferență de 180 °R este egală cu o diferență de 100 K, iar o creștere de 900 °R peste un cazan este egală cu 500 K. Deoarece cele două scări au un zero comun, diferențele se convertesc exact ca citirile absolute. Aceasta contrastează cu Fahrenheit și Celsius, unde un decalaj se aplică doar valorilor absolute și niciodată diferențelor.
Scrierea corectă a unității
Scrieți Rankine ca °R și kelvin ca K, cu un spațiu după număr. În rapoartele pentru un public internațional, dați-le pe amândouă: 4.000 °R (2.222 K). Un 4.000 fără unitate este ambiguu într-o lucrare despre ardere, deoarece ar putea fi Rankine, Fahrenheit sau kelvin, iar cele trei descriu flăcări foarte diferite.
Turbine cu gaz
Intrarea unei turbine moderne cu gaz ajunge la 1.700 K, adică 3.060 °R. O temperatură mai mare la intrare înseamnă randament mai mare, dar paletele trebuie să o suporte cu răcire internă și acoperiri de barieră termică. Randamentul ciclului Brayton ideal depinde doar de raportul de presiune, în timp ce lucrul specific crește cu raportul de temperaturi dintre 3.060 °R și 518,67 °R, care este 5,9.
Proprietățile combustibililor în unități englezești
Tabelele americane de combustibili listează puterile calorifice în Btu pe livră sau pe picior cub. Metanul are aproximativ 21.500 Btu/lb, adică 50 MJ/kg. Factorul de conversie este 2,326 kJ/kg pe Btu/lb. Temperatura este doar una dintre mai multe mărimi de convertit, iar un calcul „convertiți °R în K” este cel mai ușor dintre ele.
Coduri de calculator pentru ardere
Programele de cinetică chimică acceptă temperatura în kelvin. Datele vechi din surse în unități englezești pot purta temperaturi în Rankine. Un utilizator care dă o valoare Rankine unui cod care așteaptă kelvin obține un rezultat greșit cu un factor de 1,8, ceea ce un calcul „convertiți °R în K” la etapa de intrare previne.
Predarea arderii
Un instructor poate demonstra mărimile dintr-o flacără de lumânare cu un termocuplu, care dă în jur de 1.600 K, sau 2.900 °R, în zona luminoasă. Studenții calculează apoi puterea radiantă a flăcării în ambele sisteme de unități. Exercițiul învață de ce contează temperatura absolută și cum pasul de calcul „convertiți °R în K” precede fiecare calcul.
Funinginea și culoarea flăcării
Strălucirea galbenă a unei lumânări vine de la particule fierbinți de funingine, care radiază ca niște mici corpuri negre la aproximativ 1.600 K, adică 2.880 °R. O flacără albastră de gaz are puțină funingine și strălucește în schimb de la molecule excitate. Un bec Bunsen cu orificiul de aer deschis arde mai fierbinte și mai curat decât unul cu el închis. Chimiștii scriu temperaturile în kelvin, iar o fișă de clasă din SUA le poate avea în °R.
Investigarea incendiilor
Anchetatorii estimează temperaturile incendiilor din efectele asupra materialelor. Aluminiul se topește la 933 K, adică 1.680 °R, sticla se înmoaie aproape de 1.000 K, sau 1.800 °R, iar oțelul pierde jumătate din rezistență aproape de 870 K, sau 1.566 °R. Un raport care citează aluminiu topit îi spune cititorului că incendiul a depășit 933 K, o valoare care apare în documentele din SUA ca 1.220 °F sau 1.680 °R.
Căldura eliberată de arderea combustibilului
Un kilogram de metan dă aproximativ 50 MJ și are nevoie de aproximativ 17 kg de aer ca să ardă. Răspândită pe aproximativ 18 kg de produse cu o căldură specifică de aproape 1,2 kJ/(kg·K), acea căldură ar ridica temperatura cu aproximativ 2.300 K, ceea ce se potrivește cu flăcările reale, odată ce se ține seama de disocierea produselor. Într-un calcul în unități englezești aceeași căldură este 21.500 Btu pe livră, iar creșterea se citează în °R. Convertirea temperaturii finale cu un calcul „convertiți °R în K” permite compararea celor două calcule.
Îmbogățirea cu oxigen
Arderea în aer îmbogățit cu oxigen ridică temperatura flăcării și reduce volumul gazelor de ardere. Metanul în oxigen pur ajunge la aproximativ 3.050 K, adică 5.490 °R, față de 2.223 K, sau 4.001 °R, în aer. Cuptoarele de sticlă și de metal folosesc arderea oxi-combustibil din acest motiv. Lucrările pe această temă, scrise pentru un public global, dau kelvin, în timp ce notele comerciale americane folosesc °F sau °R, deci un calcul „convertiți °R în K” apare la aproape orice comparație.
Stabilitatea flăcării și desprinderea
O flacără rămâne atașată de un arzător când gazul nears curge cu o viteză apropiată de viteza de ardere. Viteza de ardere crește cu temperatura gazului nears, aproximativ cu pătratul temperaturii absolute. Preîncălzirea unui amestec de la 300 K, adică 540 °R, la 600 K, sau 1.080 °R, împătrește viteza în această regulă aproximativă. Raportul de 2 în temperatură absolută este același în ambele scări.
Cazane
Focarul unui cazan mare lucrează aproape de 1.500 K, adică 2.700 °R, în timp ce aburul pe care îl face este la aproximativ 811 K, sau 1.460 °R. Diferența dintre cele două este o sursă de ireversibilitate, motiv pentru care ciclurile combinate folosesc mai întâi gazul într-o turbină și apoi în cazan. Un calcul „convertiți °R în K” pentru fiecare punct transformă o schemă din SUA într-una europeană.
Focuri de lemne și sobe
Flacăra unei sobe pe lemne este în jur de 1.300 K, sau 2.340 °R, în timp ce flacăra unui incendiu de pădure are în medie aproape 1.100 K, sau 1.980 °R. Flacăra unei lumânări este la aproximativ 1.670 K, sau 3.006 °R, în regiunea ei cea mai fierbinte. Lemnul începe să se aprindă aproape de 570 K, adică 1.026 °R. Standardele de siguranță la incendiu din diferite țări le citează în propriile scări.
Gaze de sudură
O flacără oxiacetilenică ajunge la aproximativ 3.410 K, adică 6.138 °R, suficient de fierbinte ca să topească oțelul la aproximativ 1.811 K, sau 3.260 °R. Plasmele de sudură cu arc depășesc 6.000 K, sau 10.800 °R. Manualele de sudură listează debitul de gaz și tipurile de flacără, iar temperaturile sunt date de producător în oricare scară se potrivește pieței.
Arderea în rachete
Temperatura camerei într-un motor cu kerosen și oxigen este de aproximativ 3.500 K, adică 6.300 °R, iar pentru hidrogen-oxigen de aproximativ 3.300 K, sau 5.940 °R. Viteza de evacuare depinde de rădăcina pătrată a temperaturii camerei, deci o creștere de 10 la sută dă o viteză cu 5 la sută mai mare. Manualele despre rachete din SUA folosesc adesea °R în ecuații.
Aprinderea prin compresie
Motorina se aprinde deoarece aerul comprimat 16 la 1 ajunge la aproximativ 900 K. Pornind de la 300 K, sau 540 °R, temperatura finală este 300 × 16^0.4 = 909 K, adică 1.636 °R. Pornirea la rece este grea deoarece un motor rece pierde căldură spre pereți, iar bujiile incandescente ajută. Studenții calculează temperatura finală în kelvin sau Rankine, niciodată în Celsius sau Fahrenheit.
Autoaprinderea
Hidrogenul se autoaprinde aproape de 773 K, adică 1.391 °R, propanul aproape de 723 K, sau 1.301 °R, iar benzina aproape de 530 K, sau 954 °R. Hârtia se aprinde aproape de 506 K, sau 911 °R. Aceste cifre stabilesc temperaturile sigure ale suprafețelor pentru echipamente în zone periculoase, iar reglementările le dau în Celsius, documentele din SUA adăugând Fahrenheit.
Radiația termică a flăcărilor
O flacără radiază după puterea a patra a temperaturii ei absolute. O flacără la 2.000 K radiază de 16 ori mai mult pe unitatea de suprafață decât una la 1.000 K. În unități englezești aceasta este 3.600 °R față de 1.800 °R. Proiectanții de cuptoare folosesc oricare scară are nevoie formula lor, iar un calcul „convertiți °R în K” împacă rezultatele.
Mai multe valori pentru conversia °R în K
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 °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
Erori tipice într-un calcul „convertiți °R în K”
Aplicarea unui decalaj
Cele două scări au un zero comun, deci nici 459,67, nici 273,15 nu joacă vreun rol. 540 °R este 300 K.
Tratarea lui Rankine ca Fahrenheit
Același grad, alt zero. 540 °R sunt egali cu 80,33 °F, nu 540 °F.
Înmulțirea acolo unde e nevoie de împărțire
Kelvinul este unitatea mai mare, deci cifra se micșorează. Dacă 540 °R au devenit 972, factorul a fost aplicat invers.
Întrebări rapide
Care este metoda pentru un calcul „convertiți °R în K”?
Împărțiți valoarea Rankine la 1,8.
Cât sunt 540 °R în kelvin?
300 K.
Cât sunt 491,67 °R în kelvin?
273,15 K.
Cât sunt 0 °R în kelvin?
0 K.
Este cifra mea stocată sau trimisă?
Nu, rămâne pe dispozitivul dumneavoastră.
Unde mergeți mai departe
Alte instrumente de temperatură sunt listate aici: Conversie °R în °F, Conversie °R în °C, Conversie °C în K, Conversie °F în K, Conversie K în °C, Conversie km în mi, Conversie mi în km, Conversie L în gal, Conversie gal în L. Pentru sensul opus, folosiți Conversie K în °R.
Concluzia: un calcul „convertiți °R în K” împarte la 1,8 și etichetează rezultatul K, fără semnul gradului. Cifra pe care o introduceți rămâne pe dispozitivul dumneavoastră.