اگر ہم مختلف قسم کے تھرمامیٹروں کو کیلیبریٹ کرتے ہیں ، مثال کے طور پر مرکری تھرمامیٹر اور الکحل تھرمامیٹر، دونوں تھرمامیٹر کے پیمانے صرف 0 o C (یا 32 o F) اور 100 o C (یا 212 o F) پر ایک جیسے ہوتے ہیں۔ اگر ہم ہوا کے درجہ حرارت کی پیمائش کے لیے دونوں تھرمامیٹر استعمال کرتے ہیں، تو ضروری نہیں کہ ہر تھرمامیٹر کی طرف سے دکھائے گئے نمبر ایک جیسے ہوں۔ یہ ہو سکتا ہے کہ پارے کا تھرمامیٹر 48 o C دکھاتا ہے، جبکہ الکحل تھرمامیٹر 46 o C دکھاتا ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ پارے اور الکحل کی توسیع کی شرح مختلف ہے۔ اسی طرح دیگر قسم کے تھرمامیٹروں کے ساتھ، جیسے کہ بائی میٹالک تھرمامیٹر وغیرہ۔ اس طریقے سے طے شدہ درجہ حرارت کا پیمانہ استعمال شدہ مواد کی خصوصیات پر بہت زیادہ منحصر ہوتا ہے۔
چونکہ روایتی تھرمامیٹر کا استعمال کرتے ہوئے درجہ حرارت کا پیمانہ قائم کیا گیا ہے اس کی خامیاں ہیں، ہمیں ایک معیاری تھرمامیٹر کی ضرورت ہے۔ ایک معیاری تھرمامیٹر ہمیں کسی مواد کی خصوصیات پر بھروسہ کیے بغیر درجہ حرارت کا زیادہ درست پیمانہ قائم کرنے کی اجازت دیتا ہے۔
تقریباً کامل تھرمامیٹر مستقل حجم والا گیس تھرمامیٹر ہے ۔ مستقل حجم والے گیس تھرمامیٹر کے آپریشن کا اصول مندرجہ ذیل ہے: گیس کا حجم مستقل یا غیر تبدیل شدہ رکھا جاتا ہے۔ درجہ حرارت بڑھنے سے گیس کا پریشر بھی بڑھ جاتا ہے۔
پائپ 1 اور 2 کے اندر پارا ہے۔ پائپ 2 کو بڑھا یا کم کرکے گیس کا حجم مستقل رکھا جاتا ہے تاکہ پائپ 1 میں مرکری کی سطح ہمیشہ حوالہ کے نشان پر رہے۔ اگر درجہ حرارت بڑھتا ہے تو ٹیوب میں گیس کا پریشر بھی بڑھ جاتا ہے۔ لہذا، پائپ 2 کو اونچا کرنا چاہیے تاکہ گیس کا حجم مستقل رہے۔ پائپ 2 میں مرکری کالم (h) کی اونچائی کو پڑھ کر گیس کے دباؤ کا تعین کیا جا سکتا ہے۔ اگر دستی طریقہ استعمال کیا جائے، تو بس یاد رکھیں کہ 760 ملی میٹر اونچائی کا مرکری کالم = 1 atm (1 ماحول) پریشر۔ نفیس مستقل حجم والے گیس تھرمامیٹر میں پہلے سے ہی پریشر کاؤنٹر ہوتا ہے۔ گیس پر مشتمل کنٹینر کو بھی اس طرح ڈیزائن کیا گیا ہے کہ گیس کا حجم ہمیشہ مستقل رہے۔ تو جو ماپا جاتا ہے وہ صرف دباؤ میں تبدیلی ہے۔
ایک مستقل حجم والے گیس تھرمامیٹر کو کیلیبریٹ کرنے کے لیے، ہم دو درجہ حرارت پر گیس کے دباؤ کی پیمائش کر سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، آئیے آئس پوائنٹ اور وانپ پوائنٹ کا درجہ حرارت استعمال کریں۔ مستقل حجم والے گیس تھرمامیٹر 1 atm کے دباؤ پر کیلیبریٹ ہوتے ہیں۔ تھرمامیٹر کیلیبریٹ کرنے کے اقدامات درج ذیل ہیں۔
سب سے پہلے، گیس سلنڈر کو ایک کنٹینر میں رکھا جاتا ہے جس میں برف اور پانی ہوتا ہے۔ گیس کا حجم مستقل رکھا جاتا ہے، اس لیے پائپ 2 کو کم کرنا چاہیے تاکہ پائپ 1 میں مرکری کی سطح ریفرنس پوائنٹ پر رہے۔ اگر گیس کا حجم تبدیل نہیں ہوا ہے تو، پائپ 2 میں مرکری کالم (h) کی اونچائی ریکارڈ کریں۔ دباؤ کا حساب لگانے کے لیے h کا استعمال کریں۔ اگر ایک نفیس مستقل حجم والا گیس تھرمامیٹر استعمال کر رہے ہیں تو، گیس سے بھرے سلنڈر کو براہ راست برف اور پانی والے کنٹینر میں ڈبو دیا جاتا ہے۔ پریشر گیج پہلے ہی موجود ہے۔ گیس پریشر کو ریکارڈ کریں (آئیے کہتے ہیں کہ یہ پریشر 1 یا P 1 ہے )
دوسرا، ایک گیس سلنڈر پانی پر مشتمل کنٹینر میں ڈالا جاتا ہے جسے گرم کیا جا رہا ہے۔ گیس کے مستقل حجم کو برقرار رکھنے کے لیے، پائپ 2 کو اٹھایا جاتا ہے تاکہ پائپ 1 میں مرکری کی سطح ریفرنس پوائنٹ پر رہے۔ اگر گیس کا حجم تبدیل نہیں ہوتا ہے تو پانی کے کالم کی اونچائی ریکارڈ کریں۔ 
پائپ 2 میں مرکری (h)۔ گیس پریشر کا حساب لگانے کے لیے h استعمال کریں (آئیے کہتے ہیں کہ یہ پریشر 2 ہے یا P2)
تیسرا ، ایک گراف بنائیں جو دباؤ اور درجہ حرارت کے درمیان تعلق بیان کرتا ہے۔ ذیل میں مثال دیکھیں۔
P 1 آئس پوائنٹ درجہ حرارت (0 o C) پر گیس کا دباؤ ہے اور P 2 بخارات کے نقطہ درجہ حرارت (100 o C) پر گیس کا دباؤ ہے۔ P 1 کے انٹرسیکشن پوائنٹ کو 0 o C کے ساتھ اور P 2 کے انٹرسیکشن پوائنٹ کو 100 o C کے ساتھ جوڑنے والی ایک لکیر کھینچیں۔ گراف کا حوالہ دیتے ہوئے، اگرچہ ہم صرف گیس پریشر کو جانتے ہیں، درجہ حرارت کو بھی آسانی سے معلوم کیا جا سکتا ہے اور پیشین گوئی بھی کی جا سکتی ہے۔
کیلون پیمانہ
اگر اوپر کے گراف پر ترچھی لکیر کو T o C محور کو کاٹنے کے لیے کھینچا گیا ہے، تو جب گیس کا دباؤ = 0، گیس کا درجہ حرارت = -273,15 o C. ہو سکتا ہے کہ ہم سوچیں کہ 0 دباؤ پر گیس کا درجہ حرارت مختلف ہوتا ہے، مستقل حجم والی گیس تھرمامیٹر ٹیوب میں گیس کی قسم پر منحصر ہے۔ تجربات کی بنیاد پر، اگرچہ گیس کی قسم مختلف ہوتی ہے، جب گیس کا دباؤ صفر ہو جاتا ہے، درجہ حرارت ہمیشہ -273,15 o C ہوتا ہے۔ اس طرح، ہم اس درجہ حرارت کو معیاری درجہ حرارت کے پیمانے کے طور پر استعمال کر سکتے ہیں (جسے مطلق صفر درجہ حرارت بھی کہا جاتا ہے)۔ یہ مطلق صفر درجہ حرارت مطلق اسکیل عرفیت یا کیلون اسکیل کے نام سے جانا جاتا ہے۔ کیلون مرحوم لارڈ کیلون (1824-1907) کا نام ہے، جو ایک سابق برطانوی طبیعیات دان تھے۔
اس پیمانے پر درجہ حرارت کیلون (K) میں ظاہر کیا جاتا ہے، ڈگری کیلون (کیلون) میں نہیں۔oK)۔ ڈگریوں کے درمیان وقفہ سیلسیس پیمانے پر ایک جیسا ہے، لیکن صفر کی قدر 0 K میں منتقل ہو جاتی ہے۔ لہذا 0 K = -273,15 oC اور 273,15 K = 0 oC. سیلسیس پیمانے میں درجہ حرارت کو 273,15 کا اضافہ کر کے کیلون سکیل میں تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ اسی طرح کیلون اسکیل میں درجہ حرارت کو 273,15 گھٹا کر سیلسیس اسکیل میں تبدیل کیا جاسکتا ہے۔
T (K) = T (oC) + 273,15
T (oC) = T (K) – 273,15
مثال سوال 1.20 oسی =…. کے
T(K) = T(C) + 273
T = 20 + 273
T = 293 K
مثال سوال 2. 80 o F = …. کے
