থার্মোমেট্রিক স্কেল: সূত্র, উদাহরণ, সমাধান ব্যায়াম - শারীরিক - 2025

তাপমান যন্ত্র দাঁড়িপাল্লা তাপমাত্রা পরিমাপের ব্যবহৃত যারা, তীব্রতা মাপক যন্ত্র একটি সিস্টেম এর তাপ শক্তি পরিমাণ নির্ণয় করতে ব্যবহৃত হয়। তাপমাত্রা পরিমাপ করতে ব্যবহৃত ডিভাইসটি, অর্থাত্, থার্মোমিটারটি পড়তে সক্ষম হতে একটি স্কেল যুক্ত করতে হবে।

একটি উপযুক্ত স্কেল তৈরি করতে, আপনাকে দুটি রেফারেন্স পয়েন্ট নিতে হবে এবং তাদের মধ্যে বিরতি ভাগ করতে হবে। এই বিভাগগুলিকে বলা হয় ডিগ্রি। এইভাবে, বস্তুর তাপমাত্রা পরিমাপ করতে হবে, যা কফি, স্নান বা শরীরের তাপমাত্রা হতে পারে, এটি যন্ত্রের সাথে চিহ্নিত রেফারেন্সের সাথে তুলনা করা হয়।

চিত্র 1. তাপমাত্রা সেলসিয়াস স্কেল স্নাতক। সূত্র: পিক্সাবে।

সর্বাধিক ব্যবহৃত তাপমাত্রার স্কেলগুলি হ'ল সেলসিয়াস, ফারেনহাইট, কেলভিন এবং র্যাঙ্কাইন আইশ। রেফারেন্স পয়েন্ট হিসাবে নির্বাচিত পয়েন্টগুলি স্বেচ্ছাচারী হওয়ায় তাপমাত্রা পরিমাপের জন্য সমস্তই সমানভাবে উপযুক্ত।

সেলসিয়াস স্কেল এবং ফারেনহাইট স্কেল উভয় ক্ষেত্রেই স্কেলের শূন্য তাপমাত্রার অনুপস্থিতি নির্দেশ করে না। এ কারণে এগুলি আপেক্ষিক স্কেল। অন্যদিকে, কেলভিন স্কেল এবং র্যাঙ্কাইন স্কেলের জন্য 0 আণবিক ক্রিয়াকলাপ বন্ধের প্রতিনিধিত্ব করে, তাই এগুলি পরম স্কেল হিসাবে বিবেচনা করা হয়।

সেলসিয়াস স্কেল

এই স্কেলটি 18 ম শতাব্দীর কাছাকাছি 18 শতকের সুইডিশ জ্যোতির্বিদ অ্যান্ডারস সি সেলসিয়াস (1701-11744) দ্বারা উদ্ভাবিত হয়েছিল Very রেফারেন্স পয়েন্ট হিসাবে।

জল এটির জন্য খুব উপযুক্ত একটি সার্বজনীন পদার্থ এবং এর মান পরীক্ষাগারে পাওয়া সহজ।

সেলসিয়াস স্কেলে, জলের জমাট বাঁকটি হ'ল যা 0 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড এবং ফুটন্ত পয়েন্টটি 100 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের সাথে মিলিত হয়, যদিও মূলত সেলসিয়াস তাদের অন্য উপায়ে প্রস্তাব করেছিলেন এবং পরে আদেশটি বিপরীত হয়েছিল। এই দুটি রেফারেন্স মানগুলির মধ্যে 100 টি অভিন্ন বিভাগ রয়েছে, এ কারণেই এটি কখনও কখনও সেন্টিগ্রেড স্কেল হিসাবে উল্লেখ করা হয়।

Equivalences

ডিগ্রি সেলসিয়াস এবং অন্যান্য তাপমাত্রার স্কেলের মধ্যে সমতা স্থাপনের জন্য, দুটি দিক অবশ্যই বিবেচনায় নেওয়া উচিত:

- সেলসিয়াস স্কেল এবং অন্যান্য স্কেলের মধ্যে সম্পর্ক লিনিয়ার, তাই এটি ফর্মের:

y = mx + b

- উভয় স্কেলের রেফারেন্স পয়েন্টগুলি আপনাকে জানতে হবে।

উদাহরণ: সেলসিয়াস এবং ফারেনহাইট আইশের মধ্যে সমতা

T _ºC সেলসিয়াস স্কেলের তাপমাত্রা এবং ফারেনহাইট স্কেলের তাপমাত্রা T _LetF হওয়া যাক, সুতরাং:

জানা যায় যে 0ºC = 32ºF এবং 100ºC = 212ºF। আমরা পূর্ববর্তী সমীকরণে এই মানগুলি প্রতিস্থাপন করি এবং আমরা প্রাপ্ত:

এটি দুটি অজানা সহ দুটি লিনিয়ার সমীকরণের একটি সিস্টেম, যা পরিচিত যে কোনও পদ্ধতির মাধ্যমে সমাধান করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, হ্রাস দ্বারা:

________________

মিটার জানা, আমরা প্রতিস্থাপনের মাধ্যমে খ প্রাপ্ত:

এখন আমরা m এবং b এর মানগুলি পাওয়ার জন্য আমাদের সমতুল্য সমীকরণটিতে প্লাগ করব:

টি _{° সি} = (5/9)। টি _ºF - (160/9) = (5 টি _ºF -160) / 9

সমতুল্য: টি _{° সি} = (5/9)। (টি _ºF - 32)

এই সমীকরণটি কেবল ডিগ্রি ফারেনহাইট ডিগ্রি সেলসিয়াসে সরাসরি ডিগ্রি সেলসিয়াসে পাস করার অনুমতি দেয়, কেবলমাত্র যেখানে T _appearsF প্রদর্শিত হয় সেখানে টাইপ করে ।

উদাহরণ: সেলসিয়াস এবং কেলভিন স্কেলগুলির মধ্যে সমতা

তাপমাত্রার নিখুঁত শূন্য পরিমাপ করার চেষ্টা করার জন্য অনেক পরীক্ষা-নিরীক্ষা করা হয়েছে, এটি হ'ল যে মূল্য যার জন্য সমস্ত অণু কার্যকলাপ একটি গ্যাসে অদৃশ্য হয়ে যায়। এই তাপমাত্রা -273 º C এর কাছাকাছি।

টি _{কে কে} কেলভিনের তাপমাত্রা _হতে দিন - এই স্কেলটির জন্য "ডিগ্রি" শব্দটি ব্যবহৃত হয় না, সমতাটি হ'ল:

অর্থাৎ, স্কেলগুলির মধ্যে পার্থক্য রয়েছে যে কেলভিন স্কেলের নেতিবাচক মান নেই। সেলসিয়াস - ফারেনহাইট সম্পর্কের ক্ষেত্রে লাইনের slাল 5/9 এবং এই ক্ষেত্রে এটি 1 এর সমান হয়।

কেলভিন এবং ডিগ্রি সেলসিয়াস একই আকার, কেবলমাত্র ক্যালভিন স্কেল যেমন পূর্বোক্ত থেকে দেখা যায়, নেতিবাচক তাপমাত্রার মান অন্তর্ভুক্ত করে না।

ফারেনহাইট স্কেল

ড্যানিয়েল ফারেনহাইট (১–––-১73736) ছিলেন জার্মান বংশোদ্ভূত একজন পোলিশ বংশোদ্ভূত পদার্থবিদ। 1715 এর কাছাকাছি, ফারেনহাইট দুটি নির্বিচারে নির্বাচিত রেফারেন্স পয়েন্টের ভিত্তিতে স্কেল দিয়ে একটি থার্মোমিটার তৈরি করেছিল। সেই থেকে এটি ইংরেজিভাষী দেশগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

মূলত ফারেনহাইট নিম্ন সেট পয়েন্টের জন্য বরফ এবং লবণের মিশ্রণের তাপমাত্রা বেছে নিয়ে 0 0 হিসাবে সেট করেছে ° অন্য পয়েন্টের জন্য, তিনি মানুষের শরীরের তাপমাত্রাটি নির্বাচন করেছেন এবং এটি 100 ডিগ্রীতে সেট করেছেন।

আশ্চর্যজনকভাবে, "স্বাভাবিক" শরীরের তাপমাত্রা কী তা নির্ধারণ করতে তাকে কিছুটা সমস্যা হয়েছিল কারণ এটি পুরো দিন জুড়ে বা একদিন থেকে পরের দিন পরিবর্তিত হয়, ব্যক্তি অগত্যা অসুস্থ না হয়ে।

দেখা যাচ্ছে যে সেখানে 99.1ºF দৈহিক তাপমাত্রা সহ সম্পূর্ণ সুস্থ মানুষ রয়েছে, অন্যদের পক্ষে 98.6ºF হওয়া স্বাভাবিক। দ্বিতীয়টি সাধারণ জনগণের জন্য গড় মূল্য।

সুতরাং ফারেনহাইট স্কেলের রেফারেন্স পয়েন্টগুলিকে জল জমা করার জন্য পরিবর্তন করতে হয়েছিল, যা 32ºF এবং 212ilingF এ ফুটন্ত পয়েন্ট নির্ধারণ করা হয়েছিল। অবশেষে, স্কেলটি 180 সমান ব্যবধানে বিভক্ত হয়েছিল।

ডিগ্রি ফারেনহাইট ডিগ্রি সেলসিয়াসে রূপান্তর করুন

উপরে প্রদর্শিত সমীকরণ থেকে এটি অনুসরণ করে:

একইভাবে, আমরা এটিকে এটির মতো বিবেচনা করতে পারি: সেলসিয়াস স্কেলটিতে 100 ডিগ্রি রয়েছে, যখন ফারেনহাইট স্কেলে 180 ডিগ্রি রয়েছে। সুতরাং, প্রতিটি বৃদ্ধি বা 1 ºC হ্রাসের জন্য, সেখানে 1.8 1.F = (9/5) ºF এর বৃদ্ধি বা হ্রাস রয়েছে

উদাহরণ

পূর্ববর্তী সমীকরণগুলি ব্যবহার করে, এমন একটি সূত্র সন্ধান করুন যা আপনাকে ফারেনহাইট থেকে কেলভিন স্কেলে যেতে দেয়:

এটি জেনে: টি _{º সি} = টি _কে - 273 এবং ইতিমধ্যে হ্রাস করা সমীকরণের প্রতিস্থাপন, আমাদের রয়েছে:

টি _{º সি} = টি _কে - 273

অতএব: টি _ºF = (9/5) (টি _কে - 273) + 32 = (9/5) টি _কে - 459.4

কেলভিন স্কেল

উইলিয়াম থমসন (1824-1907), লর্ড কেলভিন, নির্বিচারে রেফারেন্স পয়েন্ট ছাড়াই একটি স্কেল প্রস্তাব করেছিলেন। এটি 1892 সালে প্রস্তাবিত তার নাম বহনকারী পরম তাপমাত্রার স্কেল It

0 কে তাপমাত্রায় অণুগুলির যে কোনও চলন সম্পূর্ণভাবে বন্ধ হয়ে গেছে। এটি আন্তর্জাতিক সিস্টেম (এসআই) স্কেল, যদিও সেলসিয়াস স্কেলটিকে একটি আনুষঙ্গিক ইউনিট হিসাবে বিবেচনা করা হয়। মনে রাখবেন যে কেলভিন স্কেল "ডিগ্রি" ব্যবহার করে না, সুতরাং কোনও তাপমাত্রা সংখ্যাসূচক মান হিসাবে একক হিসাবে প্রকাশ করা হয়, "কেলভিন" নামে পরিচিত।

এখনও অবধি নিখুঁত শূন্যে পৌঁছানো সম্ভব হয়নি, তবে বিজ্ঞানীরা বেশ কাছাকাছি পৌঁছে গেছেন।

প্রকৃতপক্ষে, কম তাপমাত্রায় বিশেষায়িত গবেষণাগারে, তারা 700 ন্যানোকেলভিন বা 700 x 1010 ^-9 ক্যালভিনে সোডিয়াম নমুনাগুলি শীতল করতে সক্ষম হয়েছেন । অন্যদিকে, স্কেলের অন্য প্রান্তের দিকে, এটি জানা যায় যে পারমাণবিক বিস্ফোরণ 100 বা ততোধিক মিলিয়ন ক্যালভিনের তাপমাত্রা তৈরি করতে পারে।

প্রতিটি কেলভিন পানির ট্রিপল পয়েন্টের তাপমাত্রার 1 / 273.16 অংশের সাথে মিলে যায়। এই তাপমাত্রায় জলের তিনটি পর্যায় ভারসাম্যপূর্ণ হয়।

কেলভিন স্কেল এবং সেলসিয়াস এবং ফারেনহাইট স্কেল

কেলভিন এবং সেলসিয়াস স্কেলগুলির মধ্যে সম্পর্ক 273.16 থেকে 273- এর মধ্যে রয়েছে:

একইভাবে, প্রতিস্থাপনের মাধ্যমে কেলভিন এবং ফারেনহাইট আইশের মধ্যে একটি সম্পর্ক পাওয়া যায়:

র্যাঙ্কাইন স্কেল

স্ক্যানিশ-বংশোদ্ভূত প্রকৌশলী (1820-1872) উইলিয়াম র্যাঙ্কাইন প্রস্তাব করেছিলেন র্যাঙ্কাইন স্কেল। শিল্প বিপ্লবের একজন পথিকৃৎ, তিনি থার্মোডিনামিক্সে দুর্দান্ত অবদান রেখেছিলেন। 1859 সালে তিনি একটি নিরঙ্কুশ তাপমাত্রার স্কেল প্রস্তাব করেছিলেন, zero459.67 ° ফিতে শুন্য স্থির করে setting

এই স্কেলে ডিগ্রিগুলির আকার ফারেনহাইট স্কেলের মতোই। র্যাঙ্কাইন স্কেলটি আর হিসাবে চিহ্নিত করা হয় এবং কেলভিন স্কেল হিসাবে এর মানগুলি ডিগ্রি নয়, বরং র‌্যাঙ্কাইন বলে are

এভাবে:

0 কে = 0 আর = −459.67 ° এফ = - 273.15 º সে

সংক্ষেপে, ইতিমধ্যে বর্ণিত যেকোন একটির কাছ থেকে র্যাঙ্কাইন স্কেলে যাওয়ার জন্য রূপান্তরগুলি এখানে রয়েছে:

চিত্র 2. র্যাঙ্কাইন তাপমাত্রা স্কেল রূপান্তর। সূত্র: এফ.জাপাটা।

রিউমুর স্কেল

পূর্বে ব্যবহৃত তাপমাত্রার আর একটি স্কেল হল রেউমুর স্কেল, যা ডিগ্রি বা ºR হিসাবে চিহ্নিত করা হয়। এটি বর্তমানে ব্যবহৃত হয় না, যদিও এটি ইউরোপে সেলসিয়াস স্কেল দ্বারা বাস্তুচ্যুত না হওয়া পর্যন্ত ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছিল।

এটি 1731 সালের দিকে রেন-এন্টোইন ফেরচাল্ট ডি রেউমুর (1683-1757) দ্বারা তৈরি করা হয়েছিল Its

যেমন দেখা যায়, এটি সেলসিয়াস স্কেলের সাথে শূন্যের সাথে মিলে যায় তবে অন্য মানগুলিতে এটি অবশ্যই না। এটি সেন্টিগ্রেড স্কেলের সাথে সম্পর্কিত:

এবং যেহেতু তাপমাত্রা অবশ্যই মিলে যায়, তারপরে T _ºC = T _ºF = x, এটি অনুসরণ করে:

যখন T _ºC = -40.C, এছাড়াও T _ºF = -40.F হয়

অনুশীলন 2

বয়লার থেকে যে বাষ্প বের হয় তা 610 ºR তাপমাত্রায়। তাপমাত্রা ডিগ্রি ফারেনহাইট এবং ডিগ্রি সেলসিয়াসে সন্ধান করুন।

সমাধান

রেউমুর স্কেলের অংশে পাওয়া সমতাগুলি ব্যবহৃত হয়, সুতরাং: টি _{º সি} = (5/4) টি _.আর = (5/4)। 610 ডিগ্রি সেলসিয়াস = 762.5 ডিগ্রি সে।

তারপরে আপনি এই পাওয়া মানটিকে ডিগ্রি ফারেনহাইটে রূপান্তর করতে পারেন, বা উল্লিখিত রূপান্তরগুলির মধ্যে অন্যটি ব্যবহার করতে পারেন:

অথবা এই অন্যান্য এক, যা একই ফলাফল দেয়: টি _ºR = (4/9) (টি _ºF - 32)

এটি মীমাংসিত হয়: টি _ºF = (9/4) টি _ºR + 32 = (9/4) 610 + 32 ºF = 1404,5 ºF।

রূপান্তর সংক্ষিপ্তসার

সংক্ষেপে, নিম্নলিখিত টেবিল বর্ণিত সমস্ত স্কেলের জন্য রূপান্তর সরবরাহ করে:

চিত্র 3. তাপমাত্রার স্কেলগুলির জন্য রূপান্তরগুলির সারণী। সূত্র: এফ.জাপাটা।

তথ্যসূত্র

1. তাপমাত্রার স্কেল। পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: thales.cica.es থেকে।
2. নাইট, আর। 2017. বিজ্ঞানীদের জন্য প্রকৌশল এবং প্রকৌশল: একটি কৌশল পদ্ধতির। পিয়ারসন।
3. টিলারি, বি। 2012. শারীরিক বিজ্ঞান। ম্যাকগ্রা হিল
4. উইকিপিডিয়া। ডিগ্রী সেলসিয়াস. উদ্ধার করা হয়েছে: es.wikedia.org থেকে ipedia
5. উইকিপিডিয়া। ফারেনহাইট ডিগ্রি। উদ্ধার করা হয়েছে: es.wikedia.org থেকে ipedia
6. উইকিপিডিয়া। Rankine। উদ্ধার করা হয়েছে: es.wikedia.org থেকে ipedia