BERAPA SKALA RANKINE? (DENGAN CONTOH KONVERSI) - KIMIA - 2025

The skala rankine adalah skala mutlak suhu termodinamika di mana semua nilai-nilainya positif, karena mereka disebut nol mutlak; suhu teoritis terendah yang dapat dicapai tubuh, tetapi secara eksperimental dan termodinamika tidak mungkin dicapai.

Itu diusulkan pada tahun 1859 oleh insinyur Skotlandia William John MacQuorn Rankine (gambar bawah), sebelas tahun setelah William Thomson (Lord Kelvin, 1848) menerbitkan skala suhu absolutnya sebagai fungsi derajat Celcius, ° C.

William John MacQuorn Rankine. Sumber: William Rankine

Nol mutlak pada skala kelvin memiliki nilai -273,15 ° C. Sisa suhu pada skala ini diperoleh dengan menambahkan 273,15 ke nilai suhu dalam derajat Celcius (atau lebih dikenal dengan centigrade).

Skala Rankine terkait dengan derajat Fahrenheit. Oleh karena itu, nilai nol mutlak untuk skala ini dinyatakan dalam derajat Fahrenheit; ini adalah -459.67ºF. Jadi, untuk mendapatkan temperatur lainnya cukup dengan menambahkan 459.67 ke nilai temperatur tersebut (° R = ° F + 459.67).

Gelar rankine mulai digunakan dalam kegiatan teknik di Amerika Serikat dan Inggris. Namun, saat ini penggunaannya praktis sudah punah.

Rankine dan skala suhu lainnya

Celsius

Andrés Celsius menerbitkan skalanya pada tahun 1742, yang menunjukkan suhu didih air sebagai 0 ºC dan suhu pembekuannya sebagai 100 ºC. Tetapi Jean-Pierre Christin (1743) dan Carlos Linneo (1745), menempatkan skala suhu secara terbalik, seperti yang dikenal sekarang.

Fahrenheit

Skala Fahrenheit diusulkan oleh Daniel Gabriel Fahrenheit pada tahun 1724. Skala tersebut menetapkan suhu 32ºF sebagai titik beku air, dan titik didih air 212ºF.

Fahrenheit mencatat bahwa campuran air, es, dan garam amonium memiliki suhu 0ºF; sedangkan campuran air dan es memiliki suhu 32ºF.

Rankine

Derajat rankine juga sering dinyatakan sebagai satuan ° R atau hanya R. Namun, untuk derajat Kelvin, derajat tersebut sebenarnya sering disebut hanya sebagai Kelvin, dan ditulis K dan bukan ° K.

Bahkan Institut Standar dan Teknologi Nasional merekomendasikan untuk tidak menggunakan simbol derajat saat menggunakan skala suhu Rankine dalam publikasi NIST.

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

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

Bahkan telah ditunjukkan bahwa skala suhu Rankine digunakan terutama karena hubungannya dengan skala suhu Fahrenheit.

Nol mutlak

Skala suhu Kelvin dan Rankine dimulai dari nol mutlak. Tapi apa itu sneaky zero?

Nol mutlak adalah suhu terendah yang mungkin dicapai. Dikatakan bahwa energi internal dari sistem tersebut mencapai tingkat terendahnya, tanpa adanya partikel gerakan; semua getaran dan gerakannya akan membeku.

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

Suhu yang paling mendekati 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 panas, serta energi panas.

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

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

Dia menulis lebih dari 150 artikel ilmiah dan manual, serta buku untuk digunakan murid-muridnya. Dia terpilih menjadi anggota Royal Society pada tahun 1853 dan merupakan presiden pertama dari Institut Insinyur Skotlandia.

Selain aktivitas ilmiah dan akademisnya yang luar biasa, Rankine sangat menyukai musik, baik sebagai pemain maupun sebagai komposer. Jadi, dia membuat lagu berjudul "The Three Foot Rule", di mana dia membela tradisi Inggris dari tindakannya yang terancam oleh invasi sistem sentesimal.

Konversi suhu skala Rankine

Dari Rankine ke Celsius, Fahrenheit dan Kelvin

Menjadi Celsius

= (- 491,67) ∙ 5/9

Nilai 491.67 sama dengan 459.67 (nol mutlak Rankine) ditambah 32ºF (suhu beku air). Dan 5/9 adalah faktor konversi dari derajat Celcius ke derajat Rankine atau Fahrenheit; karena, dalam skala suhu ini, 100 ºC setara dengan 180 ° R atau ºF.

Untuk Fahrenheit

= - 459,67

Untuk Kelvin

= ∙ 5/9

Dari Celsius, Fahrenheit dan Kelvin hingga Rankine.

- = (+ 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.

- = + 459,67

- = ∙ 9/5

Contoh perbandingan berbagai temperatur dengan skala yang berbeda

Nol mutlak

-Kelvin 0 (menurut definisi).

-Celsius -273,15 ° C.

-Fahrenheit -459.67ºF.

-Rankine 0 ºR (menurut definisi).

Titik beku air garam

(Titik nol Skala Fahrenheit)

-Kelvin: 255,37 K.

-Celsius: -17,78 ° C.

-Fahrenheit: 0º F.

-Rankine: 459,67 ºR.

Titik beku air

-Kelvin: 273,15 K.

-Celsius: 0 ºC.

-Fahrenheit: 32ºF.

-Rankine: 459,67 ºR.

Titik tiga air

-Kelvin: 273,16 K.

-Celsius: 0,01 ° C.

-Fahrenheit: 32.018ºF.

-Rankine: 491.688 ºR.

Titik didih air

-Kelvin: 373,1339 K.

-Celsius: 99,9839 ° C.

-Fahrenheit: 211,97102 ° F.

-Rankine: 671.64102 ° R.

Suhu tubuh manusia

-Kelvin: 310 K.

-Celsius: 37 ° C.

-Fahrenheit: 98º F.

-Rankine: 558 ºR.

Referensi

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