మనం పాదరస థర్మామీటర్ మరియు ఆల్కహాల్ థర్మామీటర్ వంటి వివిధ రకాల థర్మామీటర్లను క్రమాంకనం (క్యాలిబ్రేట్) చేస్తే , ఆ రెండు థర్మామీటర్ల స్కేళ్ళు కేవలం 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. ఉదాహరణకు, పాదరస థర్మామీటర్ 48 ° C చూపిస్తుండగా, ఆల్కహాల్ థర్మామీటర్ 46 ° C చూపించవచ్చు. దీనికి కారణం పాదరసం మరియు ఆల్కహాల్ యొక్క వ్యాకోచ రేటు భిన్నంగా ఉండటమే. అదేవిధంగా, బైమెటాలిక్ థర్మామీటర్లు మొదలైన ఇతర రకాల థర్మామీటర్ల విషయంలో కూడా ఇదే జరుగుతుంది. ఈ విధంగా నిర్ధారించబడిన ఉష్ణోగ్రత స్కేల్, ఉపయోగించిన పదార్థాల లక్షణాలపై ఎక్కువగా ఆధారపడి ఉంటుంది.
సాంప్రదాయ థర్మామీటర్‌ను ఉపయోగించి ఏర్పాటు చేసిన ఉష్ణోగ్రత కొలమానానికి దాని లోపాలు ఉన్నందున , మనకు ప్రామాణిక థర్మామీటర్ అవసరం. ప్రామాణిక థర్మామీటర్ ఒక పదార్థం యొక్క లక్షణాలపై ఆధారపడకుండా మరింత కచ్చితమైన ఉష్ణోగ్రత కొలమానాన్ని ఏర్పాటు చేయడానికి మనకు వీలు కల్పిస్తుంది.
దాదాపు పరిపూర్ణమైన థర్మామీటర్ స్థిర-ఘనపరిమాణ వాయు థర్మామీటర్ . స్థిర-ఘనపరిమాణ వాయు థర్మామీటర్ పనిచేసే సూత్రం ఈ క్రింది విధంగా ఉంటుంది: వాయువు యొక్క ఘనపరిమాణం స్థిరంగా, లేదా మార్పు లేకుండా ఉంచబడుతుంది. ఉష్ణోగ్రత పెరిగేకొద్దీ, వాయు పీడనం కూడా పెరుగుతుంది.
పైపులు 1 మరియు 2 లోపల పాదరసం ఉంటుంది. పైపు 1 లోని పాదరసం మట్టం ఎల్లప్పుడూ సూచన గుర్తు వద్ద ఉండేలా, పైపు 2 ను పైకి లేదా కిందికి జరపడం ద్వారా వాయు ఘనపరిమాణాన్ని స్థిరంగా ఉంచుతారు. ఉష్ణోగ్రత పెరిగితే, గొట్టంలోని వాయు పీడనం కూడా పెరుగుతుంది. అందువల్ల, వాయు ఘనపరిమాణం స్థిరంగా ఉండేలా పైపు 2 ను మరింత పైకి లేపాలి. పైపు 2 లోని పాదరసం స్తంభం ఎత్తును (h) చదవడం ద్వారా వాయు పీడనాన్ని నిర్ధారించవచ్చు. మాన్యువల్ పద్ధతిని ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు, 760 మి.మీ. ఎత్తు ఉన్న పాదరసం స్తంభం = 1 atm (1 అట్మాస్ఫియర్) పీడనం అని గుర్తుంచుకోండి. అధునాతన స్థిర ఘనపరిమాణ వాయు థర్మామీటర్లలో ఇప్పటికే ఒక పీడన కౌంటర్ ఉంటుంది. వాయువు ఎల్లప్పుడూ స్థిర ఘనపరిమాణంలో ఉండేలా, వాయువును కలిగి ఉండే పాత్ర కూడా రూపొందించబడుతుంది. కాబట్టి కొలిచేది కేవలం పీడనంలోని మార్పు మాత్రమే.
స్థిర-ఘనపరిమాణ వాయు థర్మామీటర్‌ను క్రమాంకనం చేయడానికి, మనం రెండు ఉష్ణోగ్రతల వద్ద వాయు పీడనాన్ని కొలవవచ్చు. ఉదాహరణకు, మంచు బిందువు మరియు బాష్ప బిందువు ఉష్ణోగ్రతలను తీసుకుందాం. స్థిర-ఘనపరిమాణ వాయు థర్మామీటర్లు 1 atm పీడనం వద్ద క్రమాంకనం చేయబడతాయి. థర్మామీటర్‌ను క్రమాంకనం చేసే దశలు ఈ క్రింది విధంగా ఉన్నాయి.
మొదట, గ్యాస్ సిలిండర్‌ను మంచు మరియు నీరు ఉన్న పాత్రలో ఉంచుతారు. గ్యాస్ ఘనపరిమాణం స్థిరంగా ఉంచబడుతుంది, కాబట్టి పైపు 1లోని పాదరసం స్థాయి సూచన బిందువు వద్ద ఉండేలా పైపు 2ను కిందికి దించాలి. గ్యాస్ ఘనపరిమాణం మారకపోతే, పైపు 2లోని పాదరసం స్తంభం ఎత్తును (h) నమోదు చేయండి. పీడనాన్ని లెక్కించడానికి hను ఉపయోగించండి. ఒకవేళ అధునాతన స్థిర ఘనపరిమాణ గ్యాస్ థర్మామీటర్‌ను ఉపయోగిస్తుంటే, గ్యాస్‌తో నింపిన సిలిండర్‌ను నేరుగా మంచు మరియు నీరు ఉన్న పాత్రలో ముంచుతారు. అక్కడ అప్పటికే ఒక ప్రెషర్ గేజ్ ఉంటుంది. గ్యాస్ పీడనాన్ని నమోదు చేయండి (దీనిని పీడనం 1 లేదా P 1 అనుకుందాం ).
రెండవది, వేడి చేయబడుతున్న నీరు ఉన్న పాత్రలోకి ఒక గ్యాస్ సిలిండర్‌ను చొప్పించారు. గ్యాస్ పరిమాణాన్ని స్థిరంగా ఉంచడానికి, పైపు 1లోని పాదరస మట్టం సూచన బిందువు వద్ద ఉండేలా పైపు 2ను పైకి లేపారు. గ్యాస్ పరిమాణం మారకుండా ఉంటే, నీటి స్తంభం యొక్క ఎత్తును నమోదు చేయండి. 
పైపు 2 లో పాదరసం (h) ఉంది. వాయు పీడనాన్ని లెక్కించడానికి h ను ఉపయోగించండి (దీనిని పీడనం 2 లేదా P అనుకుందాం).2)
మూడవదిగా , పీడనం మరియు ఉష్ణోగ్రత మధ్య సంబంధాన్ని తెలిపే గ్రాఫ్‌ను గీయండి. కింది ఉదాహరణను చూడండి.
P 1 అనేది మంచు బిందువు ఉష్ణోగ్రత (0 ° C) వద్ద వాయు పీడనం మరియు P 2 అనేది బాష్ప బిందువు ఉష్ణోగ్రత (100 ° C) వద్ద వాయు పీడనం. P 1 మరియు 0 ° C ల ఖండన బిందువును , P 2 మరియు 100 ° C ల ఖండన బిందువును కలుపుతూ ఒక రేఖను గీయండి. గ్రాఫ్‌ను చూడటం ద్వారా, మనకు వాయు పీడనం మాత్రమే తెలిసినప్పటికీ, ఉష్ణోగ్రతను కూడా సులభంగా తెలుసుకోవచ్చు మరియు అంచనా కూడా వేయవచ్చు.
కెల్విన్ స్కేల్
పైన ఉన్న గ్రాఫ్‌లోని ఏటవాలు రేఖను T o C అక్షాన్ని ఖండించేలా గీస్తే , వాయు పీడనం = 0 అయినప్పుడు, వాయు ఉష్ణోగ్రత = -273,15 ° C అవుతుంది. స్థిర ఘనపరిమాణ వాయు థర్మామీటర్ గొట్టంలోని వాయువు రకాన్ని బట్టి, 0 పీడనం వద్ద వాయు ఉష్ణోగ్రత మారుతుందని మనం అనుకోవచ్చు. ప్రయోగాల ఆధారంగా, వాయువు రకం వేరుగా ఉన్నప్పటికీ, వాయు పీడనం సున్నా అయినప్పుడు, ఉష్ణోగ్రత ఎల్లప్పుడూ -273,15 ° C గానే ఉంటుంది. అందువల్ల, మనం ఈ ఉష్ణోగ్రతను ఒక ప్రామాణిక ఉష్ణోగ్రతా కొలమానంగా (పరమ శూన్య ఉష్ణోగ్రత అని కూడా పిలుస్తారు) ఉపయోగించవచ్చు. ఈ పరమ శూన్య ఉష్ణోగ్రతను కెల్విన్ స్కేల్ అనే మారుపేరుతో పిలుస్తారు. కెల్విన్ అనేది దివంగత లార్డ్ కెల్విన్ (1824-1907) అనే మాజీ బ్రిటిష్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త పేరు.
ఈ స్కేల్‌లో, ఉష్ణోగ్రతను కెల్విన్ (K) లో వ్యక్తపరుస్తారు, డిగ్రీ కెల్విన్ (oK). డిగ్రీల మధ్య అంతరం సెల్సియస్ స్కేలులో ఉన్నట్లే ఉంటుంది, కానీ సున్నా విలువ 0 K కి మార్చబడింది. కాబట్టి 0 K = -273,15 oC మరియు 273,15 K = 0 oసెల్సియస్ స్కేల్‌లోని ఉష్ణోగ్రతను 273,15 కలపడం ద్వారా కెల్విన్ స్కేల్‌లోకి మార్చవచ్చు. అదేవిధంగా, కెల్విన్ స్కేల్‌లోని ఉష్ణోగ్రతను 273,15 తీసివేయడం ద్వారా సెల్సియస్ స్కేల్‌లోకి మార్చవచ్చు.
T (K) = T (oసి) + 273,15
టి (oC) = T (K) – 273,15
ఉదాహరణ ప్రశ్న 1.20 oC = …. K
T(K) = T(C) + 273
T = 20 + 273
T = 293 K
ఉదాహరణ ప్రశ్న 2. 80 o F = …. K
