तापमान मोजमापांचे रूपांतरण

तापमान मोजमापांच्या रूपांतरणाविषयीचा लेख

सेल्सियस स्केल आणि फॅरनहाइट स्केल या वेगवेगळ्या तापमान मोजण्याच्या पद्धती आहेत. जर एखाद्या वस्तूचे तापमान सेल्सियस स्केलवर मोजले आणि दर्शवले असेल, आणि नंतर आपल्याला ते तापमान फॅरनहाइट स्केलवर सांगायचे असेल, तर आपण ते सेल्सियस स्केलवरून फॅरनहाइट स्केलमध्ये बदलतो. या विभागात, आपण तापमान स्केल कसे बदलायचे किंवा रूपांतरित करायचे हे शिकणार आहोत.

१ atm दाबावर, सेल्सियस तापमापकाचा गोठणबिंदू = ० ^oC, तर फॅरनहाइट थर्मामीटर = 32 ^oयाउलट, 1 atm दाबावर, तापमान उकळत्या बिंदू सेल्सियस स्केलच्या तापमापकासाठी = १०० ^oC, तर फॅरनहाइट स्केल असलेले थर्मामीटर = 212 ^oF.

तुम्हाला सेल्सिअस स्केलचे फॅरनहाइट स्केलमध्ये किंवा फॅरनहाइट स्केलचे सेल्सिअस स्केलमध्ये रूपांतर करणे सोपे जावे यासाठी, 0 लक्षात ठेवा. ^oसी = 32 ^oएफ आणि २००० ^oसी = 212 ^oफॅ. सेल्सिअस स्केलवर, ० ते ... दरम्यान ^oसी आणि 100 ^oC १०० आहे^oफॅरनहाइट स्केलवर, ३२ ते ... ^oएफ ते 212 ^oजर १८० असतील^o.

३.१ सेल्सिअस प्रमाणाचे फॅरनहाइट प्रमाणामध्ये रूपांतर करा

फॅरनहाइट (T) स्केलवर तापमान मिळवण्यासाठी, सेल्सिअस (T _C ) स्केलवरील तापमानाला प्रथम 9/5 ने गुणा आणि नंतर 32 ^o मिळवा.

३.२ फॅरनहाइट मापनश्रेणीचे सेल्सिअस मापनश्रेणीमध्ये रूपांतर करा

_{सेल्सियस स्केलवरील तापमान ( T c )} मिळवण्यासाठी , फॅरनहाइट स्केलवरील तापमान 32 ^o ने कमी करा , नंतर 5/9 ने गुणा.

४. स्थिर-आयतनी वायू तापमापक

यापूर्वी, आपण थर्मामीटरचे अंशांकन कसे करायचे हे शिकलो आहोत. आपण वापरत असलेला थर्मामीटर हा पारा थर्मामीटर असतो, ज्यावर कोणतेही मोजपट्टी नसते. जर आपण पारा थर्मामीटर आणि अल्कोहोल थर्मामीटर यांसारख्या दोन वेगवेगळ्या प्रकारच्या थर्मामीटरचे अंशांकन केले, तर त्या दोन थर्मामीटरच्या मोजपट्ट्या फक्त ० ^° C (किंवा ३२ ^° F) आणि १०० ^° C (किंवा २१२ ^° F) वर समान असतात. जर आपण हवेचे तापमान मोजण्यासाठी हे दोन थर्मामीटर वापरले, तर प्रत्येक थर्मामीटरने दर्शवलेले आकडे समान असतीलच असे नाही. पारा थर्मामीटर ४८ ^{° C दाखवू शकतो, तर अल्कोहोल थर्मामीटर ४६ °} C दाखवतो. याचे कारण म्हणजे पारा आणि अल्कोहोल यांच्या प्रसरणाचा वेग वेगवेगळा असतो. त्याचप्रमाणे बायमेटॅलिक थर्मामीटर इत्यादींसारख्या इतर प्रकारच्या थर्मामीटरच्या बाबतीतही असेच घडते. अशा प्रकारे निर्धारित केलेली तापमान मोजपट्टी ही वापरलेल्या पदार्थाच्या स्वरूपावर मोठ्या प्रमाणावर अवलंबून असते.

थर्मामीटरने दर्शवलेल्या तापमान मापनपट्टीमध्ये सहसा त्रुटी असल्यामुळे, आपल्याला एका प्रमाणित थर्मामीटरची गरज असते. प्रमाणित थर्मामीटरच्या अस्तित्वामुळे, पदार्थाच्या गुणधर्मांवर अवलंबून न राहता, आपल्याला तापमान मापनपट्टी अधिक अचूकपणे निश्चित करण्यास मदत होते.

जवळजवळ एक परिपूर्ण तापमापक म्हणजे स्थिर-आकारमान वायू तापमापक होय. स्थिर-आकारमान वायू तापमापकाचे कार्यतत्त्व असे आहे की, वायूचे आकारमान नेहमी स्थिर किंवा अपरिवर्तित राहील अशा प्रकारे राखले जाते. आता, जेव्हा तापमान वाढते, तेव्हा वायूचा दाब देखील वाढतो. पाईप १ आणि पाईप २ मध्ये पारा असतो. पाईप १ मधील पाऱ्याचा पृष्ठभाग संदर्भ चिन्हावर राहील अशा प्रकारे पाईप २ वर किंवा खाली करून वायूचे आकारमान नेहमी स्थिर राखले जाते. जर तापमान वाढले, तर नळीमधील वायूचा दाब देखील वाढतो. म्हणून, वायूचे आकारमान नेहमी स्थिर राहावे यासाठी पाईप २ अधिक उंच उचलला पाहिजे. पाईप २ मधील पाऱ्याच्या स्तंभाची उंची (h) वाचून वायूचा दाब कळू शकतो. जर हाताने मोजण्याची पद्धत वापरत असाल, तर फक्त लक्षात ठेवा की पाऱ्याचा स्तंभ ७६० मिमी = १ एटीएम (१ ॲटमॉस्फियर) आहे. एका अत्याधुनिक स्थिर-आकारमान वायू तापमापकामध्ये दाब गणक (प्रेशर काउंटर) असतो. वायूने ​​भरलेली पात्रे देखील अशा प्रकारे तयार केली जातात की वायू नेहमी एका निश्चित आकारमानात राहील. त्यामुळे, मोजले जाणारे बदल फक्त दाबामध्ये असतात.

५. केल्विन स्केल

जर वरील चार्टमधील स्लॅश (/) T ^° C अक्षाला छेदण्यासाठी काढला, तर जेव्हा वायूचा दाब 0 असतो, तेव्हा वायूचे तापमान = -273.15 ^° C असते. कदाचित आपल्याला असे वाटेल की, स्थिर-आयतनी वायू तापमापकाच्या नळीमधील वायूच्या प्रकारानुसार 0 दाबावरील वायूचे तापमान बदलते. प्रयोगाच्या आधारावर, वायूचा प्रकार वेगळा असला तरी, जेव्हा वायूचा दाब शून्य होतो, तेव्हा तापमान नेहमी -273.15 ^° C इतकेच असते. त्यामुळे, आपण हे तापमान एक मानक तापमान मापक म्हणून वापरू शकतो (याला निरपेक्ष शून्य तापमान असेही म्हणतात). हे निरपेक्ष शून्य तापमान निरपेक्ष मापक किंवा केल्विन मापक म्हणून ओळखले जाते. केल्विन हे नाव लॉर्ड केल्विन (१८२४-१९०७) या माजी ब्रिटिश भौतिकशास्त्रज्ञांच्या नावावरून ठेवण्यात आले आहे.

या मापन पद्धतीत, तापमान केल्विन (°K) अंशात नव्हे, तर केल्विन (K) मध्ये व्यक्त केले जाते ^. अंशांमधील अंतर सेल्सियस मापन पद्धतीप्रमाणेच असते, परंतु शून्य हे 0 K वर सरकवले जाते. म्हणून 0 K = -273.15 ^° C आणि 273.15 K = 0 ^° C. सेल्सियस मापन पद्धतीतील तापमानात 273.15 मिळवून ते केल्विन मापन पद्धतीत बदलता येते. त्याचप्रमाणे, केल्विन मापन पद्धतीतील तापमानातून 273.15 वजा करून ते सेल्सियस मापन पद्धतीत बदलता येते.

T (K) = T ( ^o C) + 273.15

T ( ^° C) = T (K) – 273.15