ఉష్ణోగ్రత స్కేల్ల మార్పిడి గురించిన వ్యాసం
సెల్సియస్ స్కేలు మరియు ఫారెన్హైట్ స్కేలు అనేవి వేర్వేరు ఉష్ణోగ్రతా స్కేళ్ళు. ఒక వస్తువు యొక్క ఉష్ణోగ్రతను సెల్సియస్ స్కేలుపై కొలిచి, దానిని ఫారెన్హైట్ స్కేలుపై చెప్పాలనుకున్నప్పుడు, మనం దానిని సెల్సియస్ స్కేలు నుండి ఫారెన్హైట్ స్కేలుకు మారుస్తాము. ఈ విభాగంలో, ఉష్ణోగ్రతా స్కేలును మార్చడం లేదా మార్పిడి చేయడం ఎలాగో మనం నేర్చుకుంటాము.
1 atm పీడనం వద్ద, సెల్సియస్ థర్మామీటర్ యొక్క ఘనీభవన స్థానం ఉష్ణోగ్రత = 0 oC, అయితే ఫారెన్హీట్ థర్మామీటర్ = 32 oF. దీనికి విరుద్ధంగా, 1 atm పీడనం వద్ద, ఉష్ణోగ్రత మరిగే స్థానం సెల్సియస్ స్కేల్ థర్మామీటర్ కోసం = 100 oC, అయితే ఫారెన్హీట్ స్కేల్ ఉన్న థర్మామీటర్ = 212 oF.
మీరు సెల్సియస్ స్కేల్ను ఫారెన్హైట్ స్కేల్కు లేదా ఫారెన్హైట్ స్కేల్ను సెల్సియస్ స్కేల్కు సులభంగా మార్చడానికి, 0 గుర్తుంచుకోండి. oసి = 32 oఎఫ్ మరియు 100 oసి = 212 oF. సెల్సియస్ స్కేలుపై, 0 నుండి oసి మరియు 100 oC 100oఫారెన్హీట్ స్కేలులో, 32 నుండి 100 డిగ్రీల మధ్య oఎఫ్ నుండి 212 వరకు oF అక్కడ 180 ఉన్నాయిo.
3.1 సెల్సియస్ స్కేలును ఫారెన్హైట్ స్కేలుకు మార్చండి
ఫారెన్హీట్ (T) స్కేలులో ఉష్ణోగ్రతను పొందడానికి, మొదట సెల్సియస్ (T C ) స్కేలులోని ఉష్ణోగ్రతను 9/5 తో గుణించి, ఆపై 32 ° కలపండి.
3.2 ఫారెన్హీట్ స్కేలును సెల్సియస్ స్కేలుకు మార్చండి
సెల్సియస్ స్కేల్పై (T C ) ఉష్ణోగ్రతను పొందడానికి , ఫారెన్హైట్ (T F ) స్కేల్పై ఉన్న ఉష్ణోగ్రతను 32 o తగ్గించి , ఆపై 5/9తో గుణించండి.
4. స్థిర-పరిమాణ వాయు థర్మామీటర్
ఇంతకు ముందు, థర్మామీటర్ను ఎలా క్రమాంకనం చేయాలో మనం నేర్చుకున్నాము. మనం ఉపయోగించే థర్మామీటర్ ఒక పాదరస థర్మామీటర్, దీనికి స్కేలు ఉండదు. మనం పాదరస థర్మామీటర్ మరియు ఆల్కహాల్ థర్మామీటర్ వంటి రెండు వేర్వేరు రకాల థర్మామీటర్లను క్రమాంకనం చేస్తే, ఆ రెండు థర్మామీటర్ల స్కేళ్ళు 0 ° C (లేదా 32 ° F) మరియు 100 ° C (లేదా 212 ° F) వద్ద మాత్రమే ఒకేలా ఉంటాయి. మనం గాలి ఉష్ణోగ్రతను కొలవడానికి ఈ రెండు థర్మామీటర్లను ఉపయోగిస్తే, ప్రతి థర్మామీటర్ చూపించే సంఖ్యలు తప్పనిసరిగా ఒకేలా ఉండవు. పాదరస థర్మామీటర్లు 48 ° C చూపించవచ్చు, అయితే ఆల్కహాల్ థర్మామీటర్లు 46 ° C చూపించవచ్చు. దీనికి కారణం పాదరసం మరియు ఆల్కహాల్ యొక్క వ్యాకోచ వేగం భిన్నంగా ఉండటమే. అదేవిధంగా బైమెటాలిక్ థర్మామీటర్లు మొదలైన ఇతర రకాల థర్మామీటర్ల విషయంలో కూడా ఇదే జరుగుతుంది. ఈ విధంగా నిర్ధారించబడిన ఉష్ణోగ్రత స్కేలు, ఉపయోగించిన పదార్థం యొక్క స్వభావంపై ఎక్కువగా ఆధారపడి ఉంటుంది.
థర్మామీటర్ను ఉపయోగించి నిర్దేశించిన ఉష్ణోగ్రత కొలమానంలో సాధారణంగా లోపం ఉంటుంది కాబట్టి, మనకు ప్రామాణిక థర్మామీటర్ అవసరం. ప్రామాణిక థర్మామీటర్ ఉండటం వల్ల, మనం ఒక పదార్థం యొక్క స్వభావంపై ఆధారపడకుండా, ఉష్ణోగ్రత కొలమానాన్ని మరింత కచ్చితంగా అమర్చగలుగుతాము.
దాదాపు పరిపూర్ణమైన థర్మామీటర్ అనేది స్థిర-పరిమాణ వాయు థర్మామీటర్. స్థిర-పరిమాణ వాయు థర్మామీటర్ యొక్క పని సూత్రం ఏమిటంటే, వాయువు యొక్క పరిమాణాన్ని ఎల్లప్పుడూ స్థిరంగా లేదా మార్పు లేకుండా ఉండేలా నిర్వహిస్తారు. ఇప్పుడు, ఉష్ణోగ్రత పెరిగినప్పుడు, వాయు పీడనం కూడా పెరుగుతుంది. పైపు 1 మరియు పైపు 2లో పాదరసం ఉంటుంది. పైపు 1లోని పాదరసం ఉపరితలం సూచన గుర్తు వద్ద ఉండేలా పైపు 2ను పైకి లేదా కిందికి జరపడం ద్వారా వాయు పరిమాణాన్ని ఎల్లప్పుడూ స్థిరంగా ఉండేలా నిర్వహిస్తారు. ఉష్ణోగ్రత పెరిగితే, ట్యూబ్లోని వాయు పీడనం కూడా పెరుగుతుంది. అందువల్ల, వాయు పరిమాణం ఎల్లప్పుడూ స్థిరంగా ఉండేలా పైపు 2ను మరింత పైకి ఎత్తాలి. పైపు 2లోని పాదరసం స్తంభం యొక్క ఎత్తు (h)ను చదవడం ద్వారా వాయు పీడనాన్ని తెలుసుకోవచ్చు. మాన్యువల్ పద్ధతిని ఉపయోగిస్తుంటే, పాదరసం స్తంభం 760 మి.మీ. = 1 ఏటీఎం (1 అట్మాస్ఫియర్) అని గుర్తుంచుకుంటే సరిపోతుంది. ఒక అధునాతన స్థిర-పరిమాణ వాయు థర్మామీటర్లో, ఒక పీడన కౌంటర్ ఉంటుంది. వాయువు ఎల్లప్పుడూ ఒక స్థిరమైన పరిమాణంలో ఉండేలా వాయువుతో నింపిన కంటైనర్లను కూడా రూపొందించారు. కాబట్టి, పీడనంలోని మార్పులను మాత్రమే కొలుస్తారు.
5. కెల్విన్ స్కేల్
పైన ఉన్న చార్టులో T₀ ° C అక్షాన్ని ఖండించే విధంగా స్లాష్ గీస్తే , వాయు పీడనం 0 అయినప్పుడు వాయు ఉష్ణోగ్రత = -273.15 ° C అవుతుంది. స్థిర-ఘనపరిమాణ వాయు థర్మామీటర్ గొట్టంలో, 0 పీడనం వద్ద వాయువు యొక్క ఉష్ణోగ్రత, వాయువు రకాన్ని బట్టి మారుతుందని మనం అనుకోవచ్చు. ప్రయోగం ఆధారంగా, వాయువు రకం వేరుగా ఉన్నప్పటికీ, వాయు పీడనం సున్నా అయినప్పుడు, ఉష్ణోగ్రత విలువ ఎల్లప్పుడూ -273.15 ° C గానే ఉంటుంది . అందువల్ల, మనం ఈ ఉష్ణోగ్రతను ఒక ప్రామాణిక ఉష్ణోగ్రతా కొలమానంగా (దీనిని పరమ శూన్య ఉష్ణోగ్రత అని కూడా అంటారు) ఉపయోగించవచ్చు. ఈ పరమ శూన్య ఉష్ణోగ్రతను పరమ కొలమానం లేదా కెల్విన్ కొలమానం అని అంటారు. కెల్విన్ అనేది పూర్వపు బ్రిటిష్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త అయిన లార్డ్ కెల్విన్ (1824-1907) పేరు.
ఈ స్కేలులో, ఉష్ణోగ్రతను కెల్విన్ (K) లో వ్యక్తపరుస్తారు, కెల్విన్ ( ° K) డిగ్రీలో కాదు. డిగ్రీల మధ్య అంతరం సెల్సియస్ స్కేలులో ఉన్నట్లే ఉంటుంది, కానీ సున్నా 0 K కి మార్చబడింది. కాబట్టి 0 K = -273.15 ° C మరియు 273.15 K = 0 ° C. సెల్సియస్ స్కేలులోని ఉష్ణోగ్రతను 273.15 కలపడం ద్వారా కెల్విన్ స్కేలులోకి మార్చవచ్చు. అదేవిధంగా, కెల్విన్ స్కేలులోని ఉష్ణోగ్రతను 273.15 తగ్గించడం ద్వారా సెల్సియస్ స్కేలులోకి మార్చవచ్చు.
T (K) = T ( o C) + 273.15
T ( o C) = T (K) – 273.15
