Question:
Pourquoi avons-nous encore besoin de connaître l'échelle de température de Rankine?
Pritt says Reinstate Monica
2018-07-12 05:26:44 UTC
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J'apprends les principes de processus en génie chimique et j'ai appris diverses unités de température telles que Fahrenheit, Celsius, Kelvin et Rankine. Je vois que les trois premiers sont utilisés assez couramment, mais je vois rarement le quatrième être utilisé. Où l'échelle Rankine est-elle alors utilisée?

Je doute que même aux États-Unis, il y en ait beaucoup qui utilisent Rankine. Elle est aussi utile que l'échelle de Réaumur, dans la mesure où certaines recherches historiques en physique et chimie peuvent les avoir utilisées. BTW, C est 1,803e + 12 stades / quinzaine. Voir https://en.wikipedia.org/wiki/FFF_system
S'exprimant en tant qu'ingénieur thermique aux États-Unis, c'est embarrassant ici. Je sais que bon nombre des entreprises les plus importantes et les plus connues aux États-Unis réalisent toute leur ingénierie dans des unités usuelles aux États-Unis. Certainement pas universel (pour ma part, je refuse de l'utiliser), mais pas du tout rare.
Les gens que je connais dans les domaines scientifiques aux États-Unis utilisent généralement des mesures métriques, y compris Kelvin et Celsius pour la température. Les ingénieurs, par contre, ... eh bien ...
Il est là pour être complet et coûte 10 secondes à apprendre. Comme apprendre les chiffres romains, cela pourrait s'avérer utile un jour.
@DrMoishePippik Le problème est que les mesures non métriques sont suffisamment courantes aux États-Unis pour semer la confusion. La NASA a une fois écrasé un satellite parce que les ingénieurs ont accidentellement mélangé des unités métriques et impériales.
@ericksonla Parfois, je pense que les grandes sociétés d'ingénierie américaines l'utilisent juste pour pouvoir blâmer leurs collaborateurs pour les inévitables erreurs qu'il provoque! (J'ai été du côté de la réception…)
@DrMoishePippik Et puis il y a de la folie comme la [échelle (s) Baumé (s) pour la densité des liquides] (https://en.wikipedia.org/wiki/Baum%C3%A9_scale).
Je ne pense pas que cette question devrait être fermée comme TROP large. Bien qu'il existe de multiples réponses adéquates, il semble qu'elles suivent toutes le même fil d'inertie institutionnelle, ce qui n'est donc pas TROP large.
Cinq réponses:
Rick
2018-07-12 20:08:50 UTC
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Rankine est couramment utilisé dans l'industrie aérospatiale aux États-Unis.

Rankine est à Fahrenheit ce que Kelvin est pour Celsius. Ainsi, lorsque les Américains créaient des programmes et utilisaient des équations nécessitant une température absolue, ils utilisaient Rankine avant que Celsius ne devienne dominant pour les calculs scientifiques. La raison pour laquelle les gens l'utilisent encore parfois dans l'industrie aérospatiale est qu'il existe de nombreux programmes qui ont été développés à l'aide de Rankine, donc pour être compatible avec ces anciens programmes, il est souvent plus simple d'utiliser simplement Rankine dans les nouveaux programmes.

Ainsi, en tant que stagiaire à la NASA, j'écrivais des simulations utilisant Rankine en 2009.

En fait, Thomas Jefferson a favorisé le système métrique, en 1875 ACE les États-Unis ont accepté les poids et mesures SI comme une alternative à l'ancien système britannique, et en 1893, les anciennes mesures impériales étaient * définies * en termes de SI. Il semble qu'il existe des industries réactionnaires qui tardent un peu à adopter des changements. Voir https://www.npr.org/sections/thetwo-way/2017/12/28/574044232/how-pirates-of-the-caribbean-hijacked-americas-metric-system
Observation de Rankine dans l'espace: [Le moteur NK-33 nécessite-t-il du kérosène sous-refroidi si froid qu'il se transforme en cire?] (Https://space.stackexchange.com/q/14456/12102)
Pritt says Reinstate Monica
2018-07-12 05:26:55 UTC
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La plupart d'entre nous dans le monde utilisent l'échelle Celsius pour mesurer la température à des fins quotidiennes. L'échelle Kelvin a été conçue de telle manière, ce n'est pas seulement une échelle de température absolue, mais aussi un changement de 1 ° C est égal à un changement de 1K. Cela rend la conversion de Celsius en Kelvin assez facile, impliquant simplement l'addition ou la soustraction d'une certaine constante (dans ce cas, il s'avère que c'est 273,16).

Cependant, nos amis qui vivent aux États-Unis préférez utiliser l'échelle Fahrenheit. Le problème est que la conversion de Fahrenheit en Kelvin n'est pas aussi facile que pour les personnes utilisant Celsius.

Alors que font-ils? Voici les étapes de l'échelle de Rankine. L'échelle de Rankine est un peu comme l'analogue Kelvin pour les utilisateurs de Fahrenheit. Rankine est une échelle de température absolue et a la propriété d'avoir un changement de 1 ° R égal à un changement de 1 ° F. Cela signifie que les utilisateurs Fahrenheit qui ont besoin de travailler avec des températures absolues auront plus de facilité à utiliser l'échelle Rankine au lieu de l'échelle Kelvin. Fahrenheit peut être facilement converti en Rankine en:

$$ R = F + 459.67 $$

C'est effectivement le cas, car les systèmes d'ingénierie utilisant l'échelle Fahrenheit utilisent l'échelle Rankine pour températures absolues:

(source: Wikipedia)

L'échelle de Rankine (/ ˈræŋkɪn /) est une échelle absolue de température thermodynamique nommée d'après l'ingénieur et physicien de l'Université de Glasgow William John Macquorn Rankine, qui l'a proposé en 1859. (L'échelle Kelvin a été proposée pour la première fois en 1848.) Elle peut être utilisée dans les systèmes d'ingénierie où les calculs de chaleur sont effectués en degrés Fahrenheit.

"Cela signifie que les utilisateurs Fahrenheit qui ont besoin de travailler avec des températures absolues préféreront utiliser l'échelle Rankine au lieu de l'échelle Kelvin." D'après mon expérience, ce n'est presque jamais vrai. Au mieux, c'est une opinion. Je m'attends à ce que la grande majorité des personnes qui ont besoin d'utiliser une échelle de température référencée à zéro absolu, qui utilisent également Fahrenheit pour les températures quotidiennes, utiliseront Kelvin, pas Rankine. C'est, bien sûr, juste mon impression de ce qui se passe. Nous aurions besoin d'enquêter sur l'utilisation afin de déterminer la popularité relative.
Vous répondez à la question "Qu'est-ce que Rankine?", Qui n'est jamais posée. La question est de savoir si une branche ou une zone l'utilise réellement dans la _pratique_ pour le travail quotidien. Cette réponse suppose seulement que c'est vrai. OP (et moi!) N'est pas si sûr. Pouvez-vous citer quelques exemples de son utilisation?
@pipe Je crois avoir mentionné que Fahrenheit peut être converti en Rankine très facilement, et donc il est utilisé par les utilisateurs de Fahrenheit qui ont besoin de faire face à des températures absolues.
Oui, il peut être converti très facilement, mais en quoi cela vous aide-t-il si vous avez toujours besoin de Kelvins à la fin parce que c'est l'unité SI? Il semble que vous supposiez simplement que les scientifiques utilisent Rankine en raison de sa simple relation avec Fahrenheit. Si vous pouviez simplement montrer un exemple ou une expérience de l'industrie au lieu de simplement deviner, cette réponse serait bonne.
@pipe Vous pouvez utiliser l'échelle de Rankine pour les calculs thermodynamiques, vous auriez juste besoin d'une valeur différente pour la constante de gaz universelle. En ce qui me concerne "deviner", veuillez consulter ma modification de la réponse.
Il dit "_peut_ être utilisé" - absolument, il peut être utilisé comme ça, mais _est-il_ utilisé?
@pipe Eh bien dans ce cas, pensez-y de cette façon. Cette échelle a été conçue de manière à être une échelle absolue et à être interconvertible à partir de Fahrenheit avec juste l'addition / soustraction d'une constante. * Pourquoi? * Pourquoi cette échelle de température doit-elle être conçue de cette façon? Pour s'amuser? De plus, vous remarquerez peut-être qu'ericksonla a mentionné que plusieurs grandes sociétés d'ingénierie aux États-Unis utilisent l'échelle de Rankine pour les calculs thermodynamiques.
@pipe Il est certainement utilisé par de grandes entreprises comme Boeing, mais je ne peux vous offrir aucune * preuve * de cette déclaration sans vous montrer les documents confidentiels de votre entreprise.
La différence entre Kelvin et Celsius est de 273,15 * et non de * 273,16. Cependant, le point triple de l'eau est à 273,16.
BillThePlatypus
2018-07-13 00:16:22 UTC
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J'étudie actuellement l'ingénierie mécanique aux États-Unis et j'ai utilisé Rankine.

Il est utilisé de la même manière que Kelvin. Par exemple, dans mon cours de thermodynamique, nous l'avons utilisé pour analyser divers moteurs thermiques. Des tableaux sont disponibles avec les propriétés des gaz et de la vapeur en utilisant des unités telles que BTU / R.

Je peux vous dire que c'est un peu pénible à utiliser, car il est souvent associé à des unités telles que BTU ou Horsepower , qui ne correspondent pas au reste du système habituel.

Oscar Lanzi
2018-07-13 01:58:14 UTC
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La plupart du temps, j'utilise Rankine comme "way station" lors de la conversion entre Fahrenheit et Kelvin, ce qui arrive souvent lorsque je travaille avec des usines de fabrication aux États-Unis. Parce que les échelles Rankine et Kelvin n'ont pas de décalage additif entre elles, l'itinéraire de conversion Fahrenheit < -> Rankine < -> Kelvin nécessite moins de mathématiques que Fahrenheit < -> Celsius < -> Kelvin.

IceGlasses
2018-07-14 14:13:45 UTC
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Il y a deux types de situations où vous voulez une échelle de température absolue

  1. Lorsque vous travaillez avec des températures cryogéniques et que vous ne voulez pas regarder des nombres négatifs. (Bien à avoir)
  2. Lorsque vous faites une multiplication ou une division avec des températures. (Doit avoir)

Vous ne rencontrerez probablement pas beaucoup Rankine pour # 1, mais si vous travaillez autrement en Fahrenheit et que vous vous trouvez dans la situation # 2, il est beaucoup plus pratique de convertir à Rankine (simple addition) que de convertir en Kelvin. Et Fahrenheit est toujours là, il est donc bon de connaître Rankine.



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Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 4.0 sous laquelle il est distribué.
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