ಗ್ಯಾಸ್ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್

ನಾವು ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯಿಸಿದರೆ , ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಪಾದರಸದ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್ ಮತ್ತು ಆಲ್ಕೋಹಾಲ್ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್, ಎರಡೂ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್‌ಗಳ ಮಾಪಕಗಳು 0 ° C (ಅಥವಾ 32 ° F) ಮತ್ತು 100 ° C (ಅಥವಾ 212 ° F) ನಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತವೆ. ಗಾಳಿಯ ಉಷ್ಣತೆಯನ್ನು ಅಳೆಯಲು ನಾವು ಎರಡೂ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿದರೆ, ಪ್ರತಿ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್ ತೋರಿಸುವ ಸಂಖ್ಯೆಗಳು ಒಂದೇ ಆಗಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಪಾದರಸದ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್ 48 ° C ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಆಲ್ಕೋಹಾಲ್ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್ 46 ° C ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಏಕೆಂದರೆ ಪಾದರಸ ಮತ್ತು ಆಲ್ಕೋಹಾಲ್‌ನ ವಿಸ್ತರಣಾ ದರವು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಅದೇ ರೀತಿ ಬೈಮೆಟಾಲಿಕ್ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್‌ಗಳಂತಹ ಇತರ ರೀತಿಯ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ. ಈ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾದ ತಾಪಮಾನ ಮಾಪಕವು ಬಳಸಿದ ವಸ್ತುಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.

ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್ ಬಳಸಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾದ ತಾಪಮಾನ ಮಾಪಕವು ಅದರ ನ್ಯೂನತೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ , ನಮಗೆ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಪ್ರಮಾಣಿತ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್ ವಸ್ತುವಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸದೆ ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾದ ತಾಪಮಾನ ಮಾಪಕವನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಲು ನಮಗೆ ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.

ಸ್ಥಿರ-ಗಾತ್ರದ ಅನಿಲ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್ ಬಹುತೇಕ ಪರಿಪೂರ್ಣ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್ ಆಗಿದೆ . ಸ್ಥಿರ-ಗಾತ್ರದ ಅನಿಲ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್‌ನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ತತ್ವ ಹೀಗಿದೆ: ಅನಿಲದ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಸ್ಥಿರವಾಗಿ ಅಥವಾ ಬದಲಾಗದೆ ಇಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ತಾಪಮಾನ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಅನಿಲ ಒತ್ತಡವೂ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.

ಗ್ಯಾಸ್ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್ - 1ಪೈಪ್ 1 ಮತ್ತು 2 ರ ಒಳಗೆ ಪಾದರಸವಿದೆ. ಪೈಪ್ 2 ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಅನಿಲದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಇದರಿಂದ ಪೈಪ್ 1 ರಲ್ಲಿ ಪಾದರಸದ ಮಟ್ಟವು ಯಾವಾಗಲೂ ಉಲ್ಲೇಖ ಚಿಹ್ನೆಯಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ. ತಾಪಮಾನ ಹೆಚ್ಚಾದರೆ, ಟ್ಯೂಬ್‌ನಲ್ಲಿನ ಅನಿಲ ಒತ್ತಡವೂ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಪೈಪ್ 2 ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬೇಕು ಇದರಿಂದ ಅನಿಲದ ಪ್ರಮಾಣವು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಪೈಪ್ 2 ರಲ್ಲಿ ಪಾದರಸದ ಕಾಲಮ್ (h) ನ ಎತ್ತರವನ್ನು ಓದುವ ಮೂಲಕ ಅನಿಲ ಒತ್ತಡವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು. ಹಸ್ತಚಾಲಿತ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಿದ್ದರೆ, 760 ಮಿಮೀ ಎತ್ತರದ ಪಾದರಸದ ಕಾಲಮ್ = 1 ಎಟಿಎಂ (1 ವಾತಾವರಣ) ಒತ್ತಡ ಎಂಬುದನ್ನು ನೆನಪಿಡಿ. ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಸ್ಥಿರ ಪರಿಮಾಣದ ಅನಿಲ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಈಗಾಗಲೇ ಒತ್ತಡ ಕೌಂಟರ್ ಇರುತ್ತದೆ. ಅನಿಲವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪಾತ್ರೆಯನ್ನು ಸಹ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ ಆದ್ದರಿಂದ ಅನಿಲವು ಯಾವಾಗಲೂ ಸ್ಥಿರ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಅಳೆಯುವುದು ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಮಾತ್ರ.

ಸ್ಥಿರ-ಪರಿಮಾಣದ ಅನಿಲ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್ ಅನ್ನು ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯಿಸಲು, ನಾವು ಎರಡು ತಾಪಮಾನಗಳಲ್ಲಿ ಅನಿಲ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಅಳೆಯಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಐಸ್ ಬಿಂದು ಮತ್ತು ಆವಿ ಬಿಂದು ತಾಪಮಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸೋಣ. ಸ್ಥಿರ-ಪರಿಮಾಣದ ಅನಿಲ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್‌ಗಳನ್ನು 1 ಎಟಿಎಂ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್ ಅನ್ನು ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯಿಸುವ ಹಂತಗಳು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತಿವೆ.

ಮೊದಲು, ಗ್ಯಾಸ್ ಸಿಲಿಂಡರ್ ಅನ್ನು ಐಸ್ ಮತ್ತು ನೀರನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪಾತ್ರೆಯಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅನಿಲದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಪೈಪ್ 2 ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬೇಕು ಇದರಿಂದ ಪೈಪ್ 1 ರಲ್ಲಿ ಪಾದರಸದ ಮಟ್ಟವು ಉಲ್ಲೇಖ ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ. ಅನಿಲದ ಪ್ರಮಾಣವು ಬದಲಾಗಿಲ್ಲದಿದ್ದರೆ, ಪೈಪ್ 2 ರಲ್ಲಿ ಪಾದರಸದ ಕಾಲಮ್ (h) ನ ಎತ್ತರವನ್ನು ದಾಖಲಿಸಿ. ಒತ್ತಡವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲು h ಬಳಸಿ. ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಸ್ಥಿರ ಪರಿಮಾಣದ ಗ್ಯಾಸ್ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಿದ್ದರೆ, ಅನಿಲ ತುಂಬಿದ ಸಿಲಿಂಡರ್ ಅನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಐಸ್ ಮತ್ತು ನೀರನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪಾತ್ರೆಯಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈಗಾಗಲೇ ಒತ್ತಡದ ಮಾಪಕವಿದೆ. ಅನಿಲ ಒತ್ತಡವನ್ನು ದಾಖಲಿಸಿ (ಇದು ಒತ್ತಡ 1 ಅಥವಾ P 1 ಎಂದು ಹೇಳೋಣ )

ಎರಡನೆಯದಾಗಿ, ಬಿಸಿ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತಿರುವ ನೀರನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪಾತ್ರೆಯಲ್ಲಿ ಗ್ಯಾಸ್ ಸಿಲಿಂಡರ್ ಅನ್ನು ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸ್ಥಿರವಾದ ಅನಿಲ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು, ಪೈಪ್ 1 ರಲ್ಲಿ ಪಾದರಸದ ಮಟ್ಟವು ಉಲ್ಲೇಖ ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಉಳಿಯುವಂತೆ ಪೈಪ್ 2 ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅನಿಲ ಪರಿಮಾಣವು ಬದಲಾಗದೆ ಇದ್ದರೆ, ನೀರಿನ ಕಾಲಮ್‌ನ ಎತ್ತರವನ್ನು ದಾಖಲಿಸಿ. ಕೆಲ್ವಿನ್ ಮಾಪಕಪೈಪ್ 2 ರಲ್ಲಿ ಪಾದರಸ (h). ಅನಿಲ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲು h ಬಳಸಿ (ಇದು ಒತ್ತಡ 2 ಅಥವಾ P ಎಂದು ಹೇಳೋಣ)2)

ಮೂರನೆಯದಾಗಿ , ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಹೇಳುವ ಗ್ರಾಫ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸಿ. ಕೆಳಗಿನ ಉದಾಹರಣೆಯನ್ನು ನೋಡಿ.

P 1 ಎಂಬುದು ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯ ಬಿಂದುವಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ (0 o C) ಅನಿಲ ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು P 2 ಎಂಬುದು ಆವಿ ಬಿಂದುವಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ (100 o C) ಅನಿಲ ಒತ್ತಡ. P 1 ರ ಛೇದಕ ಬಿಂದುವನ್ನು 0 o C ಯೊಂದಿಗೆ ಮತ್ತು P 2 ರ ಛೇದಕ ಬಿಂದುವನ್ನು 100 o C ಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸುವ ರೇಖೆಯನ್ನು ಎಳೆಯಿರಿ. ಗ್ರಾಫ್ ಅನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖಿಸುವ ಮೂಲಕ, ನಮಗೆ ಅನಿಲ ಒತ್ತಡ ಮಾತ್ರ ತಿಳಿದಿದ್ದರೂ, ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಸಹ ಸುಲಭವಾಗಿ ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳಬಹುದು ಮತ್ತು ಊಹಿಸಬಹುದು.

ಕೆಲ್ವಿನ್ ಮಾಪಕ

ಮೇಲಿನ ಗ್ರಾಫ್‌ನಲ್ಲಿ ಓರೆಯಾದ ರೇಖೆಯನ್ನು T o C ಅಕ್ಷವನ್ನು ಛೇದಿಸಲು ಎಳೆದರೆ , ಅನಿಲ ಒತ್ತಡ = 0 ಆದಾಗ, ಅನಿಲ ತಾಪಮಾನ = -273,15 o C. ಬಹುಶಃ ನಾವು 0 ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ಅನಿಲ ತಾಪಮಾನವು ಸ್ಥಿರ ಪರಿಮಾಣದ ಅನಿಲ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್ ಟ್ಯೂಬ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಅನಿಲದ ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸಬಹುದು. ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಅನಿಲದ ಪ್ರಕಾರವು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿದ್ದರೂ, ಅನಿಲ ಒತ್ತಡವು ಶೂನ್ಯವಾದಾಗ, ತಾಪಮಾನವು ಯಾವಾಗಲೂ -273,15 o C ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ನಾವು ಈ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಪ್ರಮಾಣಿತ ತಾಪಮಾನ ಮಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು (ಇದನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣ ಶೂನ್ಯ ತಾಪಮಾನ ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ). ಈ ಸಂಪೂರ್ಣ ಶೂನ್ಯ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣ ಮಾಪಕ ಅಡ್ಡಹೆಸರು ಅಥವಾ ಕೆಲ್ವಿನ್ ಮಾಪಕ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕೆಲ್ವಿನ್ ಎಂಬುದು ಮಾಜಿ ಬ್ರಿಟಿಷ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ದಿವಂಗತ ಲಾರ್ಡ್ ಕೆಲ್ವಿನ್ (1824-1907) ಅವರ ಹೆಸರು.

ಈ ಮಾಪಕದಲ್ಲಿ, ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಕೆಲ್ವಿನ್ (K) ನಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಡಿಗ್ರಿ ಕೆಲ್ವಿನ್ (oಕೆ). ಡಿಗ್ರಿಗಳ ನಡುವಿನ ಮಧ್ಯಂತರವು ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ಮಾಪಕದಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಶೂನ್ಯ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು 0 ಕೆ ಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ 0 ಕೆ = -273,15 oಸಿ ಮತ್ತು 273,15 ಕೆ = 0 oC. ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ಮಾಪಕದಲ್ಲಿನ ತಾಪಮಾನವನ್ನು 273,15 ಅನ್ನು ಸೇರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಕೆಲ್ವಿನ್ ಮಾಪಕಕ್ಕೆ ಪರಿವರ್ತಿಸಬಹುದು. ಅದೇ ರೀತಿ, ಕೆಲ್ವಿನ್ ಮಾಪಕದಲ್ಲಿನ ತಾಪಮಾನವನ್ನು 273,15 ಅನ್ನು ಕಳೆಯುವ ಮೂಲಕ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ಮಾಪಕಕ್ಕೆ ಪರಿವರ್ತಿಸಬಹುದು.
ಟಿ (ಕೆ) = ಟಿ (oಸಿ) + 273,15
ಟಿ (oಸಿ) = ಟಿ (ಕೆ) – 273,15

ಉದಾಹರಣೆ ಪ್ರಶ್ನೆ 1.40 oಸಿ = …. ಕೆ
ಟಿ(ಕೆ) = ಟಿ(ಸಿ) + 273
ಟಿ = 20 + 273
ಟಿ = 293 ಕೆ

ಉದಾಹರಣೆ ಪ್ರಶ್ನೆ 2. 80 o F = …. K

ತಾಪಮಾನ ಪರಿವರ್ತನೆ ಸಮಸ್ಯೆಯ ಉದಾಹರಣೆ - 3

ಉಲ್ಲೇಖಗಳು