तापमान पैमानों के रूपांतरण के बारे में लेख
सेल्सियस और फारेनहाइट दो अलग-अलग तापमान मापन पैमाने हैं। यदि किसी वस्तु का तापमान सेल्सियस पैमाने पर मापा और व्यक्त किया जाता है, और हम उसी तापमान को फारेनहाइट पैमाने पर व्यक्त करना चाहते हैं, तो हम सेल्सियस से फारेनहाइट पैमाने में परिवर्तन करते हैं। इस भाग में, हम तापमान मापन पैमाने को बदलना या परिवर्तित करना सीखेंगे।
1 atm के दाब पर, सेल्सियस थर्मामीटर के हिमांक का तापमान = 0 oसेल्सियस, जबकि फारेनहाइट थर्मामीटर = 32 oइसके विपरीत, 1 atm के दबाव पर, तापमान क्वथनांक सेल्सियस पैमाने वाले थर्मामीटर के लिए = 100 oएक थर्मामीटर जिसका फारेनहाइट स्केल = 212 डिग्री सेल्सियस है, जबकि उसका तापमान फ़ारेनहाइट में 212 डिग्री सेल्सियस है। oF.
सेल्सियस स्केल को फारेनहाइट स्केल में या फारेनहाइट स्केल को सेल्सियस स्केल में बदलना आपके लिए आसान बनाने के लिए, 0 याद रखें। oसी = 32 oएफ और 100 oसी = 212 oएफ. सेल्सियस पैमाने पर, 0 और 0 के बीच oC और 100 oC 100 हैoजबकि फ़ारेनहाइट पैमाने पर, 32 के बीच oएफ 212 करने के लिए oअगर 180 हैंo.
3.1 सेल्सियस पैमाने को फारेनहाइट पैमाने में परिवर्तित करें
तापमान को फ़ारेनहाइट (T) पैमाने पर प्राप्त करने के लिए, सेल्सियस (T C ) पैमाने पर तापमान को पहले 9/5 से गुणा करें और फिर 32 o जोड़ें ।
3.2 फ़ारेनहाइट स्केल को सेल्सियस स्केल में परिवर्तित करें
सेल्सियस पैमाने पर तापमान प्राप्त करने के लिए (T C ) , फारेनहाइट पैमाने पर तापमान को 32 o से घटाएं , फिर 5/9 से गुणा करें।
4. स्थिर आयतन गैस थर्मामीटर
पहले हमने थर्मामीटर को कैलिब्रेट करना सीखा था। हम जिस थर्मामीटर का उपयोग कर रहे हैं वह एक पारा थर्मामीटर है जिस पर कोई स्केल नहीं होता। यदि हम दो अलग-अलग प्रकार के थर्मामीटर, जैसे कि एक पारा थर्मामीटर और एक अल्कोहल थर्मामीटर को कैलिब्रेट करते हैं, तो दोनों थर्मामीटरों के स्केल केवल 0 ° C (या 32 ° F) और 100 ° C (या 212 ° F) पर ही समान होते हैं। यदि हम इन दोनों थर्मामीटरों का उपयोग हवा का तापमान मापने के लिए करते हैं, तो प्रत्येक थर्मामीटर द्वारा दिखाए गए अंक समान होना आवश्यक नहीं है। पारा थर्मामीटर 48 ° C दिखा सकता है, जबकि अल्कोहल थर्मामीटर 46 ° C दिखा सकता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि पारे और अल्कोहल के प्रसार की गति अलग-अलग होती है। इसी तरह अन्य प्रकार के थर्मामीटरों, जैसे कि द्विधात्विक थर्मामीटरों आदि के साथ भी होता है। इस प्रकार निर्धारित तापमान स्केल उपयोग की गई सामग्री की प्रकृति पर बहुत अधिक निर्भर करता है।
क्योंकि थर्मामीटर से निर्धारित तापमान पैमाने में अक्सर खामियां होती हैं, इसलिए हमें एक मानक थर्मामीटर की आवश्यकता होती है। मानक थर्मामीटर की मौजूदगी से हमें पदार्थ की प्रकृति पर निर्भर हुए बिना, तापमान पैमाने को अधिक सटीकता से निर्धारित करने में मदद मिलती है।
एक लगभग आदर्श थर्मामीटर स्थिर आयतन वाला गैस थर्मामीटर होता है। स्थिर आयतन वाले गैस थर्मामीटर का कार्य सिद्धांत यह है कि गैस का आयतन स्थिर रखा जाता है। तापमान बढ़ने पर गैस का दाब भी बढ़ता है। पाइप 1 और 2 में पारा भरा होता है। पाइप 2 को ऊपर या नीचे करके गैस का आयतन स्थिर रखा जाता है, ताकि पाइप 1 में पारे की सतह संदर्भ चिह्न पर बनी रहे। तापमान बढ़ने पर पाइप में गैस का दाब भी बढ़ता है। इसलिए, पाइप 2 को ऊपर उठाना पड़ता है ताकि गैस का आयतन स्थिर रहे। पाइप 2 में पारे के स्तंभ की ऊँचाई (h) मापकर गैस का दाब ज्ञात किया जा सकता है। यदि मैन्युअल विधि का उपयोग कर रहे हैं, तो याद रखें कि पारे का स्तंभ 760 मिमी = 1 वायुमंडल (1 atm) होता है। एक उन्नत स्थिर आयतन वाले गैस थर्मामीटर में दाब प्रतिमापी भी होती है। गैस से भरे पात्र भी इस प्रकार डिज़ाइन किए जाते हैं कि गैस हमेशा एक स्थिर आयतन में रहे। इस प्रकार, केवल दाब में परिवर्तन ही मापा जाता है।
5. केल्विन पैमाना
ऊपर दिए गए चार्ट में यदि स्लैश को T -O- C अक्ष को काटने के लिए खींचा जाए, तो गैस का दाब शून्य होने पर गैस का तापमान -273.15 ° C होगा। हम शायद सोचते हैं कि स्थिर आयतन वाले गैस थर्मामीटर ट्यूब में गैस के प्रकार के आधार पर शून्य दाब पर गैस का तापमान बदलता रहता है। प्रयोग के आधार पर, गैस का दाब शून्य होने पर गैस का प्रकार अलग होने पर भी तापमान हमेशा -273.15 ° C ही रहता है। इसलिए, हम इस तापमान को मानक तापमान पैमाने (जिसे परम शून्य तापमान भी कहा जाता है) के रूप में उपयोग कर सकते हैं। इस परम शून्य तापमान को निरपेक्ष पैमाना या केल्विन पैमाना कहा जाता है। केल्विन नाम पूर्व ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी लॉर्ड केल्विन (1824-1907) के नाम पर रखा गया है।
इस पैमाने पर तापमान को केल्विन (K) में व्यक्त किया जाता है, न कि डिग्री ( 0 K) में। डिग्री के बीच का अंतराल सेल्सियस पैमाने के समान ही होता है, लेकिन शून्य को 0 K पर स्थानांतरित कर दिया जाता है। इसलिए 0 K = -273.15 o C और 273.15 K = 0 o C। सेल्सियस पैमाने के तापमान को केल्विन पैमाने में बदलने के लिए 273.15 जोड़ना होता है। इसी प्रकार, केल्विन पैमाने के तापमान को सेल्सियस पैमाने में बदलने के लिए 273.15 घटाना होता है।
T (K) = T ( o C) + 273.15
T ( o C) = T (K) – 273.15
