מהו סולם RANKINE והנוסחה שלו

ה סולמות תרמומטריים או טמפרטורה הם פותחו כדי לדעת את הטמפרטורה של חומר או גוף. טמפרטורה היא גודל סקלרי המשמש למדידת האנרגיה התרמית של גוף, היא מתבטאת באמצעות מספר והיחידות המתאימות לו. קיימים סולמות טמפרטורה שונים, הידועים ביותר הם: סולם קלווין, סולם צלזיוס, סולם פרנהייט, ובהם נעסוק בהזדמנות זו: סולם רנקין. בוא נראה מהו סולם הדרגות בשיעור זה ממורה.

אינדקס

1. מהו סולם רנקין והנוסחה שלו?
2. היכן נעשה שימוש בסולם Rankine?
3. כיצד מחושבים מעלות רנקין? דוגמאות

ה סולם רנקין חייב את שמו וויליאם ג'ון מק'קורן רנקין (1820-1872) מהנדס ופיזיקאי סקוטי. הוא היה אחד מחלוצי התרמודינמיקה.

מבין סולמות הטמפרטורה הידועים ביותר, הראשון הוצע על ידי דניאל גבריאל פרנהייט ב-1724, ואחריו הפיזיקאי והאסטרונום השוודי אנדרס צלסיוס, אשר בשנת 1742 יצר את סולם צלזיוס, ויליאם תומסון, לורד קלווין בשנת 1848 יצר את סולם קלווין על סמך התואר צֶלסִיוּס. 11 שנים מאוחר יותר, ב-1859, יצר רנקין את הסולם הנושא את שם משפחתו, סולם טמפרטורה המבוסס על המעלות של סולם פרנהייט.

מהם הסמלים המייצגים את הנוסחה של כל סולם?

• סולם קלווין: סולם זה הוא חלק מה-SI (מערכת בינלאומית), זה אומר שהוא משמש בפרקטיקה מדעית ברמה בינלאומית. הוא מתבטא במעלות קלווין, הסמל שלו הוא "K".
• סולם צלזיוס: הוא מתבטא במעלות צלזיוס, הסמל שלו הוא "°C".
• סולם פרנהייט: הוא מתבטא במעלות פרנהייט, הסמל שלו הוא "°F".
• סולם רנקין: הוא מתבטא במעלות רנקין, הסמל שלו הוא "°R".

אז, כפי שצוין לעיל, סולם רנקין מבוסס על מעלות פרנהייט. הוא משתמש בסולם פרנהייט, אבל מאפס מוחלט ואילך, מה שאומר שלסקאלה הזו אין מספרים שליליים ושאפס מעלות Rankine שווה ערך לאפס המוחלט. האפס המוחלט בסולם Rankine הוא -459.67°F. כדי לקבל את שאר הטמפרטורות, מספיק להוסיף 459.67.

ה נוּסחָה של סולם Rankine יהיה הבא: °R= °F + 459.67

תמונה: blog.beamex.com

סולם Rankine שימש במשך זמן רב כמו סולם טמפרטורה מוחלט במערכת ההנדסה האמריקאית המקבילה למדינות של ארצות הברית ואנגליה, ליתר דיוק בתחום ההנדסה. בשאר העולם, הסולם המשמש הוא זה שמבטא את הטמפרטורה במעלות קלווין.

גם לסולם הטמפרטורה של קלווין וגם של רנקין יש כ הפניה להתחלה של אפס מוחלט. האפס המוחלט נחשב לטמפרטורה הנמוכה ביותר שהושגה בסולם. היכן שהחלקיקים מוקפאים מבלי יכולת לפלוט כל תנועה. לפי אחד מחוקי התרמודינמיקה, האפס המוחלט אינו בר השגה.

הבא נראה את שווי ערך של הסולמות האחרים טמפרטורה עם מעלות רנקין:

• 1K = 1.8°R
• 1°C = 493.47°R
• 1°F = 460.67°R

על מנת שתוכלו להבין טוב יותר כיצד פועל סולם Rankine, אנו נשאיר לכם כמה דוגמאות שיעזרו לכם לראות אותו נכון.

איך מתבצעות המרות בין יחידות?

כדי להמיר טמפרטורה ממעלות פרנהייט לרנקין, יש להוסיף 459.67 לערך הטמפרטורה אותה אנו רוצים להמיר.

נוסחה: °R = °F + 459.67

ולהיפך, לעבור ממעלות רנקין לפרנהייט: °F = °R - 459.67

כדי להמיר ערך מבוטא במעלות קלווין למעלות רנקין, יש להכפיל את הטמפרטורה ב-1.8.

נוסחה: °R = 1.8. ק

וכדי להמיר מקלווין לרנקין, יש לבצע את הנוסחה הבאה: K= °R / 1.8

כדי להמיר ערך במעלות צלזיוס למעלות רנקין, נעשה שימוש בנוסחה הבאה: נוסחה: °R = 1.8. (°C + 273.15)

כדי לבצע את התהליך ההפוך, מרנקין לצלזיוס, נעשה שימוש בנוסחה הבאה: °C = (°R - 491.67) / 1.8

בואו נראה כמה דוגמאות לטמפרטורות במעלות שונות:

טמפרטורת התכה או הקפאה של מים:

• במעלות צלזיוס: 0 מעלות צלזיוס
• במעלות פרנהייט: 32°F
• במעלות קלווין: 273.15K
• במעלות רנקין: 491.67 מעלות צלזיוס

טמפרטורת רתיחה של מים:

• במעלות צלזיוס: 100 מעלות צלזיוס
• במעלות פרנהייט: 212 מעלות פרנהייט
• במעלות קלווין: 373.15K
• במעלות רנקין: 671.64 מעלות צלזיוס

טמפרטורת גוף האדם:

• במעלות צלזיוס: 37 מעלות צלזיוס
• במעלות פרנהייט: 98.6 מעלות פרנהייט
• במעלות קלווין: 310.15K
• במעלות רנקין: 558.27°R

טמפרטורה שבה הפלדה נמסה:

• במעלות צלזיוס: 1375 מעלות צלזיוס
• במעלות פרנהייט: 2507
• במעלות קלווין: 1648.15
• במעלות רנקין: 491.67

ישנם כלים באתרי אינטרנט מסוימים המקלים על המרת יחידות. דוגמה לכך הם מחשבונים, שבהם פשוט על ידי הצבת הערך והיחידה הם יכולים לבצע את ההמרה באופן אוטומטי.

אם אתה רוצה לקרוא עוד מאמרים דומים ל מהו סולם רנקין - עם דוגמאות, אנו ממליצים לך להיכנס לקטגוריה שלנו של גדלים פיזיים.

• בוליבר, ג. (2019). "מהו סולם רנקין? (עם דוגמאות של המרות)". Lifeder. אוחזר מ: lifeder.com/escala-rankine/
• יום ראשון, א. M. (2015) "הערות בנושאי תרמודינמיקה".
• ויקיפדיה. (2019). רנקין מטפס. אוחזר מ: en.wikipedia.org
• זמבוני, ג'יי. (2018). ארבעת סוגי סולמות הטמפרטורה. מדע. אוחזר מ: sciencing.com