पूर्ण तापमान क्या है?

निरपेक्ष तापमान एक निरपेक्ष पैमाने के रूप में मापा जाने वाला तापमान है, जैसे केल्विन स्केल और रैंकिन स्केल। इसका मतलब यह है कि यह एक ऐसा पैमाना है जो शून्य से शुरू होता है (यह नकारात्मक मूल्यों को स्वीकार नहीं करता है), जिसके मूल्य में यह समझा जाता है कि तापमान का अभाव है। दूसरे शब्दों में, निरपेक्ष तापमान को वह तापमान समझा जाता है जो पूर्ण शून्य से मापा जाना शुरू होता है, जो कि सबसे कम तापमान है जिसे भौतिकी के नियमों के अनुसार पहुँचा जा सकता है।

तापमान क्या है?

तापमान को विभिन्न तरीकों से परिभाषित किया जा सकता है। एक ओर, यह पदार्थ का एक गुण है जो यह निर्धारित करना संभव बनाता है कि दो निकाय एक दूसरे के साथ तापीय संतुलन में कब हैं। इसे इस तरह से परिभाषित करके, तापमान का एक सापेक्ष पैमाना स्थापित करना संभव है, क्योंकि जो मायने रखता है वह यह है कि एक शरीर या प्रणाली का तापमान दूसरे के संबंध में क्या है। यह वह विचार है जिसने सामान्य तापमान पैमानों के विकास की अनुमति दी, अर्थात् सेल्सियस या सेंटीग्रेड पैमाना और फारेनहाइट पैमाना।

दूसरी ओर, तापमान भी एक प्रणाली बनाने वाले कणों के थर्मल आंदोलन का एक उपाय है। वास्तव में, गैसों के गतिज-आण्विक मॉडल के अनुसार, तापमान गैस बनाने वाले परमाणुओं और अणुओं की औसत स्थानांतरीय गतिज ऊर्जा का प्रत्यक्ष माप है।

पूर्ण तापमान पैमाने की स्थापना

पूर्ण तापमान सबसे पहले गैसों के व्यवहार का अध्ययन करके निर्धारित किया गया था। उदाहरण के लिए, चार्ल्स और गे लुसाक का कहना है कि तापमान और एक आदर्श गैस की मात्रा के बीच सीधा आनुपातिक संबंध है, जैसा कि निम्नलिखित समीकरण द्वारा व्यक्त किया गया है:

जहाँ K आनुपातिकता का एक स्थिरांक है। इस समीकरण में ढलान K के साथ एक बढ़ते रैखिक कार्य का रूप है। यह प्रायोगिक तौर पर देखा गया है कि ढलान गैस के मोल्स की संख्या के साथ बढ़ता है, और दबाव के साथ घटता है, जैसा कि निम्नलिखित छवि में दिखाया गया है।

अलग-अलग प्रारंभिक दबावों और गैस की विभिन्न प्रारंभिक मात्राओं के लिए सापेक्ष तापमान (सेल्सियस या फ़ारेनहाइट में) बनाम आयतन के इन भूखंडों को वापस एक्सट्रपलेशन करके, यह देखा जा सकता है कि सभी रेखाएँ एक ही बिंदु पर तापमान अक्ष को काटती हैं, भले ही मान कुछ भी हो । ढाल। यह बिंदु पूर्ण शून्य का प्रतिनिधित्व करता है, अर्थात पूर्ण तापमान का प्रारंभिक बिंदु और -273.15 °C या -459.67 °F के मान से मेल खाता है।

अधिक सामान्यतः, तापमान को राज्य के आदर्श गैस समीकरण से जोड़ा जा सकता है, जो है:

जहाँ T पूर्ण तापमान है, P, V, और n दबाव, आयतन और मोल्स की संख्या है, और R आदर्श गैस स्थिरांक है। यह कानून हमें गैस थर्मामीटर के उपयोग के माध्यम से पूर्ण तापमान को विभिन्न तरीकों से मापने की अनुमति देता है।

पूर्ण तापमान तराजू

भले ही जिन इकाइयों में पूर्ण तापमान व्यक्त किया गया हो, सभी पैमाने एक ही बिंदु पर शुरू होते हैं, अर्थात पूर्ण शून्य पर। यह तापमान किसी भी इकाई में व्यक्त नहीं किया जाता है क्योंकि भौतिक संपत्ति की अनुपस्थिति को व्यक्त करते समय इकाइयां अप्रासंगिक होती हैं। अर्थात परम शून्य पर तापमान 0 होता है (0K या 0°R नहीं)। यह किसी भी पूर्ण भौतिक मात्रा के लिए ऐसा है, उदाहरण के लिए, यह कहने के समान होगा कि किसी तरल पदार्थ का आयतन शून्य है, यह कहना शून्य लीटर है, या शून्य घन मीटर या शून्य घन मील है, इसलिए शून्य को प्राथमिकता दी जाती है ।

अन्य सभी तापमानों के लिए, उन्हें उपयुक्त इकाइयों में व्यक्त करना आवश्यक हो जाता है। सामान्य उपयोग में दो पूर्ण तापमान पैमाने हैं:

• केल्विन पैमाना।
• रैंकिन स्केल।

तापमान का केल्विन पैमाना

हम इस पैमाने का श्रेय लॉर्ड केल्विन को देते हैं, जिन्हें पहले विलियम थॉमसन के नाम से जाना जाता था, जिन्होंने 1848 में एक ऐसा थर्मामीटर तैयार किया था, जो गैस की परवाह किए बिना पूर्ण तापमान को मापने में सक्षम था, जिससे इसे बनाया गया था। यह पैमाना (तापमान के थर्मोडायनामिक पैमाने का नाम दिया गया था, लेकिन बाद में इसका नाम बदलकर लॉर्ड केल्विन के नाम पर रखा गया) पीटी या वीटी वक्रों से एक्सट्रपलेशन द्वारा विकसित पैमाने के समान निकला।

इस पैमाने की मुख्य विशेषता यह है कि इकाई का आकार (केल्विन या के) सेल्सियस पैमाने के समान ही है। वास्तव में, केल्विन तापमान पैमाना सेल्सियस पैमाने से अधिक कुछ नहीं है जो 273.15 इकाइयों को दाईं ओर ले जाता है। केल्विन पैमाने और सेंटीग्रेड पैमाने के बीच संबंध इसलिए है:

केल्विन पैमाना विज्ञान और इंजीनियरिंग में अब तक का सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला पूर्ण तापमान पैमाना है।

रैंकिन तापमान पैमाने

यह पूर्ण तापमान पैमाना है जिसका डिग्री आकार एक डिग्री फ़ारेनहाइट के बराबर होता है। इस पैमाने का शून्य -459.67 °F के बराबर है, इसलिए यह उसी फ़ारेनहाइट पैमाने का प्रतिनिधित्व करता है जिसका अनुवाद 459.67 इकाइयों को दाईं ओर किया गया है। अर्थात्, रैंकिन पैमाना फारेनहाइट पैमाने से निम्नलिखित समीकरण के माध्यम से संबंधित है:

केल्विन स्केल और रैंकिन स्केल के बीच संबंध

चूंकि रैंकिन स्केल और केल्विन स्केल दोनों पूर्ण तापमान स्केल हैं, वे दोनों एक ही बिंदु पर शुरू होते हैं, इसलिए दोनों के बीच एकमात्र अंतर डिग्री के आकार का है। दोनों पैमानों के बीच का संबंध सेल्सियस डिग्री और फ़ारेनहाइट डिग्री के परिमाण के बीच समान संबंध है । चूँकि 1 °C 9/5 या 1.8 °F के बराबर है, तो °R और K के बीच संबंध है:

संदर्भ

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