तापमान और विभिन्न पैमाने, आइए जाने

तापमान किसी वस्तु की उष्णता की माप है। अर्थात्, तापमान से यह पता चलता है कि कोई वस्तु ठंढी है या गर्म।
उदाहरणार्थ, यदि किसी एक वस्तु का तापमान 20 डिग्री है और एक दूसरी वस्तु का 40 डिग्री, तो यह कहा जा सकता है कि दूसरी वस्तु प्रथम वस्तु की अपेक्षा गर्म है।
एक अन्य उदाहरण – यदि बंगलौर में, 4 अगस्त 2006 का औसत तापमान 29 डिग्री था और 5 अगस्त का तापमान 32 डिग्री; तो बंगलौर, 5 अगस्त 2006 को, 4 अगस्त 2006 की अपेक्षा अधिक गर्म था।

विश्व के विभिन्न भागों का वार्षिक माध्य तापमान

गैसों के अणुगति सिद्धान्त के विकास के आधार पर यह माना जाता है कि किसी वस्तु का ताप उसके सूक्ष्म कणों (इलेक्ट्रॉन, परमाणु तथा अणु) के यादृच्छ गति (रैण्डम मोशन) में निहित औसत गतिज ऊर्जा के समानुपाती होता है।
तापमान अत्यन्त महत्वपूर्ण भौतिक राशि है। प्राकृतिक विज्ञान के सभी महत्वपूर्ण क्षेत्रों (भौतिकी, रसायन, चिकित्सा, जीवविज्ञान, भूविज्ञान आदि) में इसका महत्व दृष्टिगोचर होता है। इसके अलावा दैनिक जीवन के सभी पहलुओं पर तापमान का महत्व है।

पैमाना

आदर्श गैस के तापमान का सैद्धान्तिक आधार अणुगति सिद्धान्त से मिलता है।

उपरोक्त उदाहरणों में तापमान को डिग्री में निरूपित किया गया है, जो कि वास्तव में कई पैमानों पर मापा जाता है – सेल्सियस, केल्विन, रोमर, फॉरेन्हाइट इत्यादि।

सेल्सियस

इसे सेन्टीग्रेड पैमाना भी कहते हैं। इस पैमाने के अनुसार पानी, सामान्य दबाव पर 0 डिग्री सेल्सियस पर जमता है और 100 डिग्री सेल्सियस पर उबलता है। यह पैमाना दैनिक वातावरणीय तथा अन्य कामों में काफी प्रयुक्त होता है।
सेल्सियस तापमान मापने का एक पैमाना है। इसे सेन्टीग्रेड पैमाना भी कहते हैं। इस पैमाने के अनुसार पानी, सामान्य दबाव पर 0 डिग्री सेल्सियस पर जमता है और 100 डिग्री सेल्सियस पर उबलता है।

सेल्सिस विश्व में तापमान के लिये सबसे लोकप्रिय माप है। यह पैमाना दैनिक वातावरणीय तथा अन्य कामों मे काफी प्रयुक्त होता है। अमेरिका व अन्य कई राष्ट्र सेल्सियस की बजाय फ़ारेनहाइट का प्रयोग करते हैं। विश्वभर के लिये मानक इकाई केल्विन है जिसकी स्केल (पैमाना) सेल्सियस से मिलती है।
अन्य मापों में बदलना
सेल्सियस को फ़ारेनहाइट में बदलने के लिये उसे 1.8 से गुणित कर 32 धन (जोड़) दिया जाता है। सेल्सिय को केल्विन में बदलने के लिये 273 धन करना होता है।

केल्विन

कैल्विन तापमान की मापन इकाई है। यह सात मूल इकाईयों में से एक है। कैल्विन पैमाना ऊष्मगतिकीय तापमान पैमाना है, जहाँ, परिशुद्ध शून्य, पूर्ण ऊर्जा की सैद्धांतिक अनुपस्थिति है, जिसे शून्य कैल्विन भी कहते हैं। (0 K)

कैल्विन पैमाना और कैल्विन के नाम ब्रिटिश भौतिक शास्त्री और अभियाँत्रिक विलियम थामसन, प्रथम बैरन कैल्विन (1824–1907) के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने विशुद्ध तापमानमापक पैमाने की आअवश्यकत जतायी थी।

कैल्विन की परिभाषा

कैल्विन और कैल्विन पैमाना, अन्तर्राष्ट्रीय समझौते के अनुसार दो बिंदुओं द्वारा परिभाषित हैं: वियना मानक औसत महासागरीय जल (VSMOW) के विशुद्ध बिंदु और त्रिगुण बिंदु. यह परिभाषा कैल्विन पैमाने को सीधे सेल्सियस पैमाने से जोड़ती है। विशुद्ध शून्य: इसे परम शून्य भी कहते हैं। वह तापमान, जिससे अधिक शीतल कुछ भी संभव नहीं होता और वस्तु में कुछ भी ऊर्जा नहीं शेष रहती है। — यह परिभाषा अनुसार 0 K और −273.15 °C है। जल का त्रिगुण बिंदु परिभाषा अनुसार, यथार्थतः 273.16 K और 0.01 °C होता है। इस परिभाषा से तीन कार्य होते है:

1.यह कैल्विन इकाई की महत्ता स्थिर करता है, जो कि 273.16 के परम शून्य और जल के त्रिगुण बिंदु के अन्तर का एक भाग होता है;
2.यह स्थापित करता है, कि एक कैल्विन की महत्ता यथार्थतः सेल्सियस पैमाने की एक डिग्री बढ़ोत्तरी के बराबर हो; और
3.यह दोनों पैमानों के नल बिंदुओं के अन्तर को 273.15 kelvins (0 K ≡ −273.15 °C और 273.16 K ≡ 0.01 °C) के बराबर रखता है। कैल्विन में तापमान को अन्य पैमानों में निम्न सारणी द्वारा अंतरण किया जासकता है।

कैल्विन के तुल्य

SI उपसर्ग

फारेनहाइट

सेल्सियस और फॉरेनहाइट तापमान का आपस में सम्बन्ध

फॉरेन्हाइट, तापमान मापने का एक पैमाना है। इस पैमाने के अनुसार पानी, सामान्य दबाव पर 32 डिग्री फॉरेन्हाइट पर जमता है और 212 डिग्री फॉरेन्हाइट पर उबलता है। फारेनहाइट पैमाना ही पहले पहल प्रचलन में आने वाला ताप का पैमाना (स्केल) था।

कमरे का ताप दर्शाने वाले ‘थर्मामीटर, जिसमें अन्दर का पैमाना डिग्री सेल्सियस में अंकित है और बाहरी पैमाना डिग्री फारेनहाइट में

परम्परागत ज्वर मापने के लिये प्रयुक्त थर्मामीटर में इसी पैमाने का प्रयोग होता है। यदि किसी व्यक्ति के शरीर का तापमान 98 डिग्री फारेनहाइट से ज्यादा हो जाता है तो वह ज्वर पीड़ित होता है।

रोमर

इस पैमाने के अनुसार पानी, सामान्य दबाव पर 0 डिग्री रोमर पर जमता है और 80 डिग्री रोमर पर उबलता है। यह पैमाना अपेक्षाकृत कम प्रयुक्त होता है।

आपसी संबंध

यदि किसा एक ही वस्तु का तापमान, फॉरेन्हाइट पैमाने पर F हो, सेल्सियस पैमाने पर C, केल्विन पैमाने पर K और रोमर पैमाने पर R हो, तो इन पैमानों में इस तरह का संबंध होता है –

सेल्सियस और फॉरेन्हाइट

सेल्सियस और केल्विन

सेल्सियस और रोमर

उपरोक्त सारणी को निम्नलिखित सरल सूत्र के रूप में भी दिया जा सकता है-

कुछ महत्वपूर्ण तापमान

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