थर्मामीटर और तापमान स्केल (सेल्सियस, केल्विन, फ़ारेनहाइट)
थर्मामीटर का परिचय
भौतिकी में, तापमान को समझना बहुत महत्वपूर्ण है। तापमान हमें बताता है कि कुछ कितना गर्म या ठंडा है। हम अक्सर तापमान मापने के लिए थर्मामीटर का उपयोग करते हैं। थर्मामीटर हमें किसी वस्तु में कणों की औसत ऊर्जा के बारे में जानने में मदद करते हैं। अधिक ऊर्जा का मतलब उच्च तापमान होता है और इसके विपरीत।
थर्मामीटर कैसे काम करते हैं?
अधिकांश थर्मामीटर एक ग्लास ट्यूब में मौजूद तरल का उपयोग करके काम करते हैं, जो गर्म होने पर फैलता है और ठंडा होने पर सिकुड़ता है। सबसे सामान्य तरल पारा या रंगीन एल्कोहल होता है।
जब आप थर्मामीटर को किसी गर्म चीज़ में डालते हैं, तो अंदर का तरल गर्म हो जाता है, जिससे यह फैलता है और ट्यूब में ऊपर उठता है। जब आप इसे किसी ठंडी चीज़ में डालते हैं, तो अंदर का तरल ठंडा हो जाता है, जिससे यह सिकुड़ता है और नीचे गिरता है।
तापमान माप का पैमाना समझना
तापमान को विभिन्न पैमानों पर मापा जा सकता है। तीन सबसे प्रसिद्ध पैमाने सेल्सियस, केल्विन, और फ़ारेनहाइट हैं।
सेल्सियस स्केल
दुनिया भर के अधिकांश देश सेल्सियस स्केल का उपयोग करते हैं। यह पानी के जमने और उबलने के बिंदु पर आधारित है। इस पैमाने पर, पानी का जमने का बिंदु 0 डिग्री सेल्सियस और उबलने का बिंदु 100 डिग्री सेल्सियस है।
सेल्सियस को अन्य पैमानों में बदलने के लिए हम इन सूत्रों का उपयोग करते हैं:
फ़ारेनहाइट = (सेल्सियस * 9/5) + 32
केल्विन = सेल्सियस + 273.15
उदाहरण:
यदि आपका तापमान 25°C है, तो इसे निम्नलिखित में बदल सकते हैं:
फ़ारेनहाइट = (25 * 9/5) + 32 = 77°F
केल्विन = 25 + 273.15 = 298.15K
फ़ारेनहाइट स्केल
फ़ारेनहाइट स्केल मुख्यतः संयुक्त राज्य अमेरिका में उपयोग किया जाता है। इस पैमाने पर, पानी का जमने का बिंदु 32 डिग्री फ़ारेनहाइट और उबलने का बिंदु 212 डिग्री फ़ारेनहाइट है। फ़ारेनहाइट को सेल्सियस में बदलने का सूत्र है:
सेल्सियस = (फ़ारेनहाइट - 32) * 5/9
उदाहरण:
यदि आपका तापमान 77 डिग्री फ़ारेनहाइट है, तो इसे निम्नलिखित में बदल सकते हैं:
सेल्सियस = (77 - 32) * 5/9 ≈ 25°C
केल्विन स्केल
केल्विन स्केल मुख्यतः वैज्ञानिक प्रयोगों में उपयोग किया जाता है। यह शून्य केल्विन से शुरू होता है, जो सबसे ठंडी संभव तापमान है। शून्य केल्विन पर कण गति समाप्त हो जाती है। शून्य केल्विन -273.15 डिग्री सेल्सियस है।
विभिन्न पैमाने क्यों उपयोग किए जाते हैं?
विभिन्न तापमान पैमाने अलग-अलग आवश्यकताओं और ऐतिहासिक कारणों पर आधारित होते हैं। सेल्सियस का उपयोग रोज़मर्रा के तापमान मापन के लिए किया जाता है क्योंकि इसे समझना आसान है और यह पानी के जमने और उबलने के बिंदु पर आधारित है। फ़ारेनहाइट रोज़मर्रा के तापमान मापन में अधिक सटीकता प्रदान करता है जहां यह पैमाना मानक है।
केल्विन का उपयोग वैज्ञानिक समुदाय में किया जाता है क्योंकि यह एक पूर्ण पैमाना है, जिसका मतलब यह है कि यह पूर्ण शून्य से शुरू होता है और इसके पठा अन्यमान दाब से प्रभावित नहीं होते।
व्यावहारिक उदाहरण
- धूप वाला दिन: 25°C, जो 77°F या 298K है।
- कक्ष तापमान: लगभग 20°C, जो 68°F या 293K है।
- पानी का जमना: 0°C, जो 32°F या 273K है।
- पानी का उबलना: 100°C, जो 212°F या 373K है।
निष्कर्ष
थर्मामीटर और तापमान मापन के पैमानों को समझना रोजमर्रा की जिंदगी और वैज्ञानिक अध्ययनों में महत्वपूर्ण है। थर्मामीटर हमें तापमान को सही ढंग से मापने में मदद करते हैं, जबकि विभिन्न स्केल जैसे सेल्सियस, फ़ारेनहाइट, और केल्विन हमें इन मापों को समझने और संप्रेषित करने में सक्षम बनाते हैं।