Apa Skala Rankine? (Dengan contoh konversi)



itu Skala Rankine itu adalah skala absolut dari suhu termodinamika di mana semua nilainya positif, karena mereka disebut nol absolut; suhu teoritis terendah yang dapat dicapai tubuh, tetapi secara eksperimen dan termodinamika mustahil untuk dicapai.

Diusulkan pada tahun 1859 oleh insinyur Skotlandia William John MacQuorn Rankine (gambar bawah), sebelas tahun setelah William Thomson (Lord Kelvin, 1848) menerbitkan skalanya pada temperatur absolut berdasarkan derajat Celcius, ° C.

Nol absolut pada skala Kelvin memiliki nilai -273,15 ° C. Sisa suhu skala ini diperoleh dengan menambahkan 273,15 ke nilai suhu dalam derajat Celcius (atau lebih dikenal sebagai celcius).

Skala Rankine terkait dengan nilai Fahrenheit. Oleh karena itu, nilai nol absolut untuk skala ini dinyatakan dalam derajat Fahrenheit; Ini -459,67 ºF. Jadi, untuk mendapatkan suhu lain cukup menambahkan 459,67 ke nilai suhu (° R = ° F + 459,67).

Nilai Rankine datang untuk digunakan dalam kegiatan teknik di Amerika Serikat dan Inggris. Namun, saat ini penggunaannya praktis telah menghilang.

Indeks

  • 1 Rankine dan skala suhu lainnya
    • 1,1 Celcius
    • 1.2 Fahrenheit
    • 1.3 Rankine
    • 1.4 Mutlak nol
  • 2 William John Macquorn Rankine
  • 3 Konversi suhu skala Rankine
    • 3.1 Dari Rankine ke Celsius, Fahrenheit dan Kelvin
    • 3,2 Celcius, Fahrenheit dan Kelvin ke Rankine.  
  • 4 Contoh perbandingan beberapa suhu dengan skala yang berbeda
    • 4.1 Mutlak nol
    • 4.2 Titik beku air asin
    • 4.3 Titik beku air
    • 4.4 Tiga titik air
    • 4.5 titik didih air
    • 4,6 Suhu tubuh manusia
  • 5 Referensi

Tingkatan Rankine dan suhu lainnya

Celsius

Andrés Celsius menerbitkan skalanya pada tahun 1742, mencatat suhu air mendidih sebesar 0ºC dan suhu bekunya sebesar 100ºC. Tetapi Jean-Pierre Christin (1743) dan Carlos Linnaeus (1745), menempatkan skala suhu dalam bentuk terbalik, seperti yang saat ini dikenal.

Fahrenheit

Skala Fahrenheit diusulkan oleh Daniel Gabriel Fahrenheit pada 1724. Skala ini menetapkan suhu 32 ° F sebagai titik beku air, dan suhu air mendidih 212 ° F..

Fahrenheit mencatat bahwa campuran air, es dan garam amonium memiliki suhu 0 ° F; sementara campuran air dan es, ia memiliki suhu 32ºF.

Rankine

Derajat Rankine juga biasanya dinyatakan sebagai ° R atau hanya sebagai unit R. Namun, untuk derajat Kelvin, sebenarnya mereka biasanya disebut hanya sebagai Kelvin, dan ditulis K dan bukan ° K.

Selain itu, Institut Nasional Standar dan Teknologi merekomendasikan untuk tidak menggunakan simbol derajat ketika menggunakan skala suhu Rankine dalam publikasi NIST..

Perpindahan panas oleh radiasi, perubahan entropi, efisiensi termal dari mesin termal Carnot, dan koefisien kinerja pompa panas, memerlukan penggunaan suhu absolut dalam derajat Rankine ketika bekerja di Sistem Teknik Amerika.

Di beberapa bidang teknik AS, mereka mengukur suhu termodinamika menggunakan skala suhu Rankine; Namun, di seluruh dunia ilmiah suhu termodinamika diukur menggunakan skala Kelvin.

Termasuk, telah ditunjukkan bahwa skala suhu Rankine digunakan secara fundamental karena hubungannya dengan skala suhu Fahrenheit.

Nol mutlak

Skala suhu Kelvin dan Rankine memiliki nol mutlak sebagai titik awal. Tapi apa yang nol asolute?

Absolute zero adalah suhu terendah yang mungkin dapat dicapai. Dikatakan bahwa energi internal sistem mencapai tingkat terendah, tidak memiliki partikel gerakan; semua getaran dan perpindahannya akan membeku.

Menurut hukum ketiga termodinamika, nol absolut adalah batas yang tidak dapat dicapai.

Suhu yang paling dekat dengan nol absolut adalah 5. 10-10 K di atas nol absolut, diperoleh di laboratorium MIT pada tahun 2003, dengan mendinginkan gas dalam medan magnet.

William John Macquorn Rankine

Siapakah William John Macquorn Rankine (1820-1872)? Dia adalah salah satu pelopor dalam studi termodinamika. Dia mengembangkan teori lengkap tentang mesin uap dan mesin termal, serta energi panas.

Lahir di Edinburgh, Rankine dididik di Universitas kota itu. Dia bekerja sebagai insinyur sipil dan menerbitkan artikel tentang topik-topik teknik praktis, dan kemudian pada fisika molekuler, serta tentang termodinamika.

Pada 1855 ia diangkat sebagai Presiden Ketua Teknik Sipil dan Mekanik di Universitas Glasgow.

Dia menulis lebih dari 150 artikel ilmiah dan manual, serta buku-buku untuk penggunaan murid-muridnya. Ia terpilih menjadi anggota Royal Society pada tahun 1853 dan merupakan presiden pertama Institution of Engineers of Scotland.

Selain aktivitas ilmiah dan akademiknya yang sangat besar, Rankine sangat menyukai musik, baik sebagai pemain maupun sebagai komposer. Karena itu, ia menggubah lagu berjudul "The Three Foot Rule", di mana ia membela tradisi Inggris atas tindakannya yang terancam oleh invasi sistem sentesimal..

Konversi suhu skala Rankine

Dari Rankine ke Celsius, Fahrenheit dan Kelvin

A Celsius

[º C] = ([ºR] - 491.67) ∙ 5/9

Nilai 491,67 sama dengan 459,67 (nol mutlak Rankine) ditambah 32ºF (suhu air beku). Dan 5/9 adalah faktor konversi derajat Celcius ke Rankine atau Fahrenheit derajat; karena, pada skala suhu ini, 100 ºC sama dengan 180 ° R atau ºF.

A Fahrenheit

[ºF] = [° R] - 459.67

Kepada Kelvin

[K] = [ºR] ∙ 5/9

Dari Celsius, Fahrenheit dan Kelvin ke Rankine.  

-[ºR] = ([ºC] + 273,15) ∙ 9/5

Nilai 273.15 adalah nol mutlak pada skala suhu Kelvin. Dan 9/5 adalah faktor konversi, karena 180ºF atau ºR sama dengan 100ºC.

-[ºR] = [ºF] + 459,67

-[ºR] = [K] ∙ 9/5

Contoh perbandingan beberapa suhu dengan skala yang berbeda

Nol mutlak

-Kelvin 0 (menurut definisi).

-Celsius -273,15 ºC.

-Fahrenheit -459,67 ºF.

-Peringkat 0 ºR (menurut definisi).

Titik beku air garam

(Titik nol dari Skala Fahrenheit)

-Kelvin: 255,37 K.

-Celsius: -17,78 ºC.

-Fahrenheit: 0º F.

-Peringkat: 459.67 ºR.

Titik beku air

-Kelvin: 273.15 K.

-Celsius: 0 ºC.

-Fahrenheit: 32ºF.

-Peringkat: 459.67 ºR.

Tiga titik air

-Kelvin: 273.16 K.

-Celsius: 0,01 ºC.

-Fahrenheit: 32.018 ºF.

-Peringkat: 491.688 ºR.

Titik didih air

-Kelvin: 373.139 K.

-Celsius: 99,9839 ºC.

-Fahrenheit: 211,97102 ºF.

-Peringkat: 671.64102 ºR.

Suhu tubuh manusia

-Kelvin: 310 K.

-Celsius: 37ºC.

-Fahrenheit: 98 º F.

-Rankine: 558 ºR.

Referensi

  1. Wikipedia. (2019). Rankin naik. Diperoleh dari: en.wikipedia.org
  2. María del Rosario (13 Oktober 2010). Rankine. Dipulihkan dari: quimistorias.blogspot.com
  3. Universitas Glasgow. (s.f.). Macquorn Rankine. Diperoleh dari: universitystory.gla.ac.uk
  4. Zamboni, Jon. (26 April 2018). Empat Jenis Timbangan Suhu. Ilmu pengetahuan. Diperoleh dari: sciencing.com
  5. Wight Hat Ltd. (2018). Fahrenheit untuk Rankine. Konversi Satuan Metrik. Diperoleh dari: metric-conversions.org
  6. Hillger D., Toth G. (2016). Skala suhu dan penemunya. Philatelia Chimica et physica, vol 37, No 2. Spring.