तापक्रम स्केलको रूपान्तरण बारे लेख
सेल्सियस स्केल र फरेनहाइट स्केल फरक तापक्रम स्केल हुन्। यदि कुनै वस्तुको तापक्रम सेल्सियस स्केलमा मापन गरी व्यक्त गरिन्छ भने, हामी फरेनहाइट स्केलमा वस्तुको तापक्रम बताउन चाहन्छौं र त्यसपछि हामी यसलाई सेल्सियस स्केलबाट फरेनहाइट स्केलमा परिवर्तन गर्छौं। यस खण्डमा, हामी तापक्रम स्केल परिवर्तन वा रूपान्तरण गर्न सिक्छौं।
१ एटीएमको चापमा, सेल्सियस थर्मोमिटरको लागि फ्रिजिङ बिन्दुको तापक्रम = ० हुन्छ। oC, जबकि फरेनहाइट थर्मामीटर = 32 oF. यसको विपरीत, १ atm को चापमा, तापक्रम उबलते बिन्दु सेल्सियस स्केलको थर्मामीटरको लागि = १०० oC, जबकि फरेनहाइट स्केल भएको थर्मामीटर = 212 oF.
सेल्सियस स्केललाई फरेनहाइट स्केलमा परिवर्तन गर्न वा फरेनहाइट स्केललाई सेल्सियस स्केलमा परिवर्तन गर्न सजिलो बनाउन, ० सम्झनुहोस्। oC = 32 oएफ र २००० oC = 212 oF. सेल्सियस स्केलमा, ० को बीचमा oसी र। 100 oC १०० होo। फरेनहाइट स्केलमा, ३२ को बीचमा oएफ २ 212 सम्म oF त्यहाँ १८० छन्o.
३.१ सेल्सियस स्केललाई फरेनहाइट स्केलमा रूपान्तरण गर्नुहोस्
फरेनहाइट (T) स्केलमा तापक्रम प्राप्त गर्न, सेल्सियस (T C ) स्केलको तापक्रमलाई पहिले 9/5 ले गुणन गर्नुहोस् र त्यसपछि 32 o थप्नुहोस् ।
३.२ फरेनहाइट स्केललाई सेल्सियस स्केलमा रूपान्तरण गर्नुहोस्
सेल्सियस स्केल (T C ) मा तापक्रम प्राप्त गर्न , फरेनहाइट (T F ) स्केलमा तापक्रम ३२ o ले घटाउनुहोस् , त्यसपछि ५/९ ले गुणन गर्नुहोस्।
४. स्थिर-भोल्युम ग्यास थर्मोमिटर
पहिले, हामीले थर्मोमिटर कसरी क्यालिब्रेट गर्ने भनेर सिकेका छौं। हामीले प्रयोग गर्ने थर्मोमिटर पारा थर्मोमिटर हो जसको कुनै स्केल हुँदैन। यदि हामीले पारा थर्मोमिटर र अल्कोहल थर्मोमिटर जस्ता फरक प्रकारका दुई थर्मोमिटरहरू क्यालिब्रेट गर्छौं भने, दुई थर्मोमिटरहरूको स्केल ० डिग्री सेल्सियस (वा ३२ डिग्री फारेनहाइट) र १०० डिग्री सेल्सियस (वा २१२ डिग्री फारेनहाइट) मा मात्र समान हुन्छ। यदि हामीले हावाको तापक्रम मापन गर्न दुई थर्मोमिटरहरू प्रयोग गर्छौं भने, प्रत्येक थर्मोमिटरले देखाइएका संख्याहरू आवश्यक रूपमा समान हुँदैनन्। पारा थर्मोमिटरहरूले ४८ डिग्री सेल्सियस देखाउन सक्छन्, जबकि अल्कोहल थर्मोमिटरहरूले ४६ डिग्री सेल्सियस देखाउँछन्। यो किनभने पारा र अल्कोहलको विस्तारको गति फरक हुन्छ। त्यस्तै गरी अन्य प्रकारका थर्मोमिटरहरू, जस्तै बाइमेटालिक थर्मोमिटरहरू, आदिसँग। यस तरिकाले निर्धारण गरिएको तापक्रम स्केल प्रयोग गरिएको सामग्रीको प्रकृतिमा धेरै निर्भर गर्दछ।
थर्मोमिटर प्रयोग गरेर तोकिएको तापक्रम मापनमा सामान्यतया कमी हुने भएकोले, हामीलाई मानक थर्मोमिटर चाहिन्छ। मानक थर्मोमिटरको अस्तित्वले हामीलाई सामग्रीको प्रकृतिमा निर्भर नभई तापक्रम मापन अझ सटीक रूपमा सेट गर्न मद्दत गर्छ।
लगभग उत्तम थर्मोमिटर भनेको स्थिर-भोल्युम ग्यास थर्मोमिटर हो। स्थिर-भोल्युम ग्यास थर्मोमिटरको कार्य सिद्धान्त हो, ग्यासको मात्रा कायम राखिन्छ ताकि यो सधैं स्थिर वा अपरिवर्तित रहन्छ। अब, जब तापक्रम बढ्छ, ग्यासको चाप पनि बढ्छ। पाइप १ र पाइप २ मा पाराको सतह अझै पनि सन्दर्भ चिन्हमा रहन्छ भनेर ग्यासको मात्रा कायम राखिन्छ। यदि तापक्रम बढ्छ भने, ट्यूबमा ग्यासको चाप पनि बढ्छ। त्यसकारण, पाइप २ लाई माथि उठाउनु पर्छ ताकि ग्यासको मात्रा सधैं स्थिर रहोस्। पाइप २ मा पारा स्तम्भ (h) को उचाइ पढेर ग्यासको चाप थाहा पाउन सकिन्छ। यदि म्यानुअल विधि प्रयोग गर्दै हुनुहुन्छ भने, याद गर्नुहोस् कि पारा स्तम्भ ७६० मिमी = १ एटीएम (१ वायुमण्डल) छ। परिष्कृत स्थिर-भोल्युम ग्यास थर्मोमिटरमा, एक दबाव काउन्टर छ। ग्यासले भरिएको कन्टेनरहरू पनि डिजाइन गरिएको छ ताकि ग्यास सधैं निश्चित मात्रामा रहन्छ। त्यसैले, मापन गरिएको दबावमा मात्र परिवर्तन हुन्छ।
५. केल्भिन स्केल
यदि माथिको चार्टमा रहेको स्ल्याशलाई T o C अक्ष काट्न कोरिएको छ भने, जब ग्यासको चाप ० हुन्छ, ग्यासको तापक्रम = -२७३.१५ o C। सायद हामी सोच्दछौं कि ० को दबाबमा ग्यासको तापक्रम स्थिर-भोल्युम ग्यास थर्मोमिटर ट्यूबमा रहेको ग्यासको प्रकारमा निर्भर गर्दछ। प्रयोगको आधारमा, ग्यासको चाप शून्य हुँदा ग्यासको प्रकार फरक भए पनि, तापक्रम सधैं -२७३.१५ o C मा मूल्याङ्कन गरिन्छ। यसरी, हामी यो तापक्रमलाई मानक तापक्रम स्केल (निरपेक्ष शून्य तापक्रम पनि भनिन्छ) को रूपमा प्रयोग गर्न सक्छौं। यो निरपेक्ष शून्य तापक्रमलाई निरपेक्ष स्केल वा केल्विन स्केल भनेर चिनिन्छ। केल्विन एक पूर्व ब्रिटिश भौतिकशास्त्री लर्ड केल्विन (१८२४-१९०७) को नाम हो।
यस स्केलमा, तापक्रम केल्भिन (K) डिग्रीमा होइन, केल्भिन ( o K) डिग्रीमा व्यक्त गरिन्छ। डिग्रीहरू बीचको अन्तराल सेल्सियस स्केलमा जस्तै हुन्छ, तर शून्य ० K मा सारिन्छ। त्यसैले ० K = -२७३.१५ o C र २७३.१५ K = ० o C। सेल्सियस स्केलमा तापक्रम २७३.१५ थपेर केल्भिन स्केलमा परिवर्तन गर्न सकिन्छ। त्यस्तै गरी, केल्भिन स्केलको तापक्रम २७३.१५ घटाएर सेल्सियस स्केलमा परिवर्तन गर्न सकिन्छ।
T (K) = T ( o C) + २७३.१५
T ( o C) = T (K) – २७३.१५
