ランキン度
略語/記号:
ºR
単位の種類:
世界中での使用:
ランキンは、主にアメリカ合衆国で使用される絶対温度の測定単位です。
エンジニアリングでは、ランキンは発電所、冷凍システム、および産業プロセスの設計によく使用されます。温度とエネルギーを直接関連付けるため、計算がより簡単になるので特に便利です。
ほとんどの国では、主要な温度目盛りとして摂氏またはケルビンが使用されています(一般的な使用のための摂氏、絶対目盛りとしてのケルビン)。
定義:
ランキンは、度の間隔が同じであるファーレンハイトに基づいた絶対温度スケールです。違いは、ランキンが絶対零度から始まることです。絶対零度は、すべての分子運動が停止する点です。
ランキン温度目盛はしばしばケルビン温度目盛と交換可能であり、国際単位系(SI)での温度の主要な単位です。ランキンは、単に459.67を加えることで簡単に華氏に変換できます。これは、1度のランキンの大きさが1度の華氏の大きさに等しいことを意味します。
起源:
ランキン温度目盛りは、1820年に生まれたスコットランドのエンジニアで物理学者であるウィリアム・ジョン・マクォーン・ランキンにちなんで名付けられました。彼は熱力学の分野において重要な貢献をし、熱機関に関する彼の仕事で最もよく知られています。
一般的な参照:
絶対零度、0ºR
氷の融点、491.67ºR
温暖な夏の日、温帯気候で531ºR
通常の人間の体温、558.27ºR
1気圧での水の沸点、671.67ºR
使用文脈:
ランキン温度目盛りは、熱力学、特に熱エンジンや動力サイクルで使用されます。ランキンはファーレンハイトに似ており、ケルビンは摂氏に相当します。
このスケールは、航空宇宙工学や材料科学などの専門分野で時折使用されますが、ランキン温度目盛は日常生活やほとんどの科学分野では通常使用されません。
絶対零度(0K)で何が起こりますか?:
絶対零度では、0ケルビン(0K)または-273.15度セルシウスで、温度は可能な限り最低点にあります。この温度では、原子や分子の運動エネルギーがゼロになり、完全に静止状態になります。すべての分子運動が停止し、物質は静止します。
いくつかの驚くべき現象がここで起こります。分子の動きがないため、熱エネルギーもありません。これは物質の物理的特性に重大な影響を与えます。例えば、材料は非常にもろくなり、その電気抵抗はゼロになります。ガスと液体は固体に凍結します。
科学者たちは絶対零度まで物を冷却したことはありません。しかし、彼らは絶対零度に近づく効果を観察することができました。これにより、物質の振る舞いについての洞察が得られ、超伝導体やボース=アインシュタイン凝縮の理解につながりました。
なぜ0ºR以下には行けないのですか?:
ランキンは絶対温度の測定単位であり、絶対零度、つまり私たちの宇宙で可能な最低温度から始まります。絶対零度は0ランキン(K)または-459.67度ファーレンハイト(°F)です。ランキンは物質中の粒子の平均運動エネルギーに基づいています。
ランキン値が負になることはありません。0Kでは粒子に運動エネルギーがなく、最も低い運動状態にあります。システムがゼロ未満のエネルギーを持つことは不可能です。
ランキン度での負の値は、システムが負の熱エネルギーを持つことを意味し、熱力学の原則に反します。摂氏や華氏など他の温度スケールで負の温度が存在することを覚えておくことが重要です。