தெர்மோமெட்ரிக் செதில்கள் என்றால் என்ன, அவை எவ்வாறு பிரிக்கப்படுகின்றன?

வெப்பநிலை அளவீடு பல்வேறு அமைப்புகளில் வெப்பநிலையை அளவிடுவதற்கு பொறுப்பாகும், மேலும் இது மிகவும் அனுபவபூர்வமான தொடக்கங்களின் ஒரு ஒழுக்கமாகும், ஏனெனில் ஹிப்போகிரட்டீஸின் காலத்திலிருந்து, மருத்துவத் துறையில், உடல்களின் வெப்பநிலை பற்றிய விழிப்புணர்வு இருந்தது, தொடுவதன் மூலம், மற்றும் படி உணரப்பட்ட உணர்வு இது "இனிப்பு வெப்பம்" அல்லது "எரியும் காய்ச்சல்" என வகைப்படுத்தப்பட்டது. எவ்வாறாயினும், தெர்மோமீட்டரின் வளர்ச்சி வரை, கலிலியோ கலிலீ, பல ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, இந்த ஆய்வுத் துறை அனுபவ நீரை விட்டு வெளியேறியபோது, ​​ஒரு விஞ்ஞான பாத்திரத்தை ஏற்றுக்கொண்டது.

ஒரு உடலின் வெப்பநிலையையும் சுற்றுச்சூழலையும் அளவிடுவதற்கான ஒரு கருவியாக தெர்மோமீட்டரை நாம் அனைவரும் அறிவோம், ஆனால் இது எப்படி வேலை செய்கிறது? தெர்மோமெட்ரிக் செதில்கள் எங்கிருந்து வந்தன? ஆனால் இந்த கேள்விகளுக்கு பதிலளிப்பதற்கு முன், நாம் அளவிடும் மாறியின் கருத்தை தெளிவுபடுத்துவது முக்கியம், இந்த விஷயத்தில், வெப்பநிலை.

வெப்பநிலை, தெர்மோமெட்ரிக் அளவின் அடிப்படை அலகு

வெப்பநிலை என்ற சொல்லுக்கு பெயரிடும் போது, ​​வெப்பத்தின் அளவைப் பற்றி நீங்கள் நினைத்திருக்கலாம், இருப்பினும், முதலில் கருத்தில் கொள்ள வேண்டியது அதுதான் வெப்பம் வெப்பநிலைக்கு சமமானதல்ல, நிச்சயமாக, இரண்டு மாறிகள் ஒருவருக்கொருவர் நெருக்கமாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன.

வெப்பம் என்பது இரண்டு அமைப்புகளுக்கு இடையிலான வெப்பநிலை சாய்வுடன் பரிமாற்றம் செய்யப்படும் ஆற்றலின் அளவு, அதாவது வெப்பநிலை வெப்பத்தை நிர்ணயிக்கும் ஒரு மாறி, ஆனால் அது வெப்பத்தைப் பற்றியது அல்ல. வெப்பநிலை இயக்க ஆற்றலுடன் தொடர்புடையது, இது அமைப்பில் உள்ள துகள்களின் இயக்கத்தை வரையறுக்கிறது, மேலும் துகள்களின் இயக்கத்தில் அதிக கிளர்ச்சி இருக்கும் அளவிற்கு, “தெர்மோமெட்ரிக் செதில்கள்” என்று அழைக்கப்படுபவற்றால் உற்பத்தி செய்யப்படும் அளவு அதிகமாகும்.

தெர்மோமீட்டர், தெர்மோமெட்ரியின் அடிப்படை

ஏற்கனவே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, முதல் தெர்மோமீட்டரை உருவாக்கியவர் கலிலியோ கலிலீ, இந்த கருவியின் வடிவமைப்பு செங்குத்து கண்ணாடிக் குழாயின் அசெம்பிளியை அடிப்படையாகக் கொண்டது, இரு முனைகளிலும் மூடப்பட்டது, அதில் பல மூடிய கண்ணாடி கோளங்கள் நீரில் மூழ்கின., வண்ண திரவத்துடன் உள்ளே. இது வெப்பநிலை மாறுபாடுகளின் முதல் பதிவுகளை உருவாக்க அனுமதித்தது. இந்த முதல் தெர்மோமீட்டரில் பயன்படுத்தப்படும் திரவம் நீர், இருப்பினும், பின்னர் அது ஆல்கஹால் மாற்றப்பட்டது, ஏனெனில் மிகக் குறைந்த வெப்பநிலையில் நீர் ஒரு உறைபனி நிலையை அடைந்தது, மேலும் வளிமண்டல அழுத்தம் மாறுபட்டதால், நீர் மட்டத்தில் ஏற்ற இறக்கங்கள் பதிவு செய்யப்பட்டன, இது இல்லாமல் ஒரு குறிக்கும் வெப்பநிலையில் மாறுபாடு.

1611 மற்றும் 1613 ஆண்டுகளுக்கு இடையில். சாண்டோரியோ கலிலியோவின் கருவியில் ஒரு எண் அளவை இணைக்கிறார். இருப்பினும், இந்த கருவி இன்னும் துல்லியமான முடிவுகளைத் தரவில்லை, ஏனெனில் அளவீட்டு திரவம் வளிமண்டல அழுத்தத்திற்கு மிகவும் எளிதில் பாதிக்கப்படுகிறது. 1714 ஆம் ஆண்டில், டேனியல் பாரன்ஹீட் பாதரசத்தை அளவீட்டில் இணைத்தார்.

பாதரசத்தின் பயன்பாடு கருவியின் துல்லியத்தில் ஒரு பெரிய முன்னேற்றத்தைக் குறிக்கிறது, ஏனெனில் விரிவாக்கத்தின் உயர் குணகம் இருப்பதால், வெப்பநிலையால் ஏற்படும் இடையூறுகள் எளிதில் பாராட்டத்தக்கவை.

வெப்பமானி வேலை செய்யும் கொள்கை

ஒரு அமைப்பின் இரண்டு பகுதிகள் தொடர்புக்கு வரும்போது, ​​இரண்டின் பண்புகளிலும் மாறுபாடுகள் ஏற்படும் என்று எதிர்பார்க்கலாம், அவை அவற்றுக்கிடையே வெப்ப பரிமாற்றத்தின் ஒரு நிகழ்வோடு இணைக்கப்பட்டுள்ளன. ஒரு அமைப்பு வெப்ப சமநிலையில் இருக்க வேண்டிய நிபந்தனைகள் பின்வருமாறு:

• சம்பந்தப்பட்ட கட்சிகளுக்கு இடையே வெப்ப பரிமாற்றம் இருக்கக்கூடாது
• வெப்பநிலையைச் சார்ந்த பண்புகள் எதுவும் மாறுபடக்கூடாது.

தெர்மோமீட்டர் கீழ் இயங்குகிறது வெப்ப இயக்கவியலின் பூஜ்ஜியக் கொள்கை, இது வெப்ப சமநிலையில் இரண்டு மாறிகள் இடையே உள்ள தொடர்பை நிறுவுகிறது. அதாவது பாதரசம், வெப்பநிலை மாற்றங்களுக்கு ஆளாகக்கூடிய ஒரு திரவமாக, உடல் அல்லது நடுத்தரத்துடன் சமநிலையில் நுழையும் போது, ​​அதன் வெப்பநிலை மதிப்பை நாம் அறிய விரும்புகிறோம், அதன் வெப்பநிலை மதிப்பை ஏற்றுக்கொள்கிறது.

தெர்மோமெட்ரிக் செதில்களின் வளர்ச்சி

நாம் ஏற்கனவே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, கலிலியோவின் கருவியில் ஒரு அளவீட்டு அளவுருவை நிறுவ வேண்டியதன் அவசியத்தின் முதல் தொலைநோக்கு பார்வையாளர் சாண்டோரியோ ஆவார், அவர் எந்தவொரு உடல் உணர்வும் இல்லாமல் ஒரு எண் அளவை நிறுவினார். எவ்வாறாயினும், தெர்மோமெட்ரி செதில்கள் என நாம் இப்போது அறிந்தவற்றின் வளர்ச்சியில் இந்த நிகழ்வு மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது.

ரோமர் தரம்

ரோமர் என்பது உப்பு நீரை உறைந்து கொதிக்க வைப்பதை அடிப்படையாகக் கொண்டது. துல்லியமான முடிவுகளை வழங்காததால், இந்த அளவு தற்போது பயன்பாட்டில் இல்லை.

பாரன்ஹீட் அளவுகோல்

1709 ஆம் ஆண்டில் ஆல்கஹால் தெர்மோமீட்டரை எழுதிய தொழில்நுட்ப கருவிகளின் உற்பத்தியாளராக டேனியல் பாரன்ஹீட் இருந்தார், பின்னர் பல ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு அவர் முதல் பாதரச அடிப்படையிலான வெப்பமானியை உருவாக்குவார். ஜேர்மன் வம்சாவளியைக் கண்டுபிடித்த இந்த கண்டுபிடிப்பாளர், தன்னிச்சையான வெப்பமான அளவை உருவாக்கினார், இது அவரது பெயரைக் கொண்டுள்ளது, இது பின்வரும் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது:

• இது எதிர்மறையான மதிப்புகளைக் கொண்டிருக்கவில்லை, ஏனெனில் அந்த நேரத்தில் 0 க்கும் குறைவான வெப்பநிலை குறித்து எந்தக் கருத்தும் இல்லை, இந்த காரணத்திற்காக, தண்ணீரின் கொதிநிலை 212ºF ஆகவும், 32 freeF இல் உறைபனியாகவும் நிகழ்கிறது.
• இது மிகவும் துல்லியமானது, ஏனெனில் இது பாதரச வெப்பமானியில் உள்ள அவதானிப்புகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது, அந்த வெப்பநிலை வரம்பில் கிட்டத்தட்ட ஒரே மாதிரியான விரிவாக்கத்தைக் கொண்ட ஒரு பொருள்.
• அதன் துல்லியமான வெப்பமானியுடன், ஃபாரன்ஹீட் சுற்றுப்புற அழுத்த நிலைமைகளின் கீழ் நீரின் கொதிக்கும் வெப்பநிலையின் மாறுபாட்டை அளவிடுகிறது, மேலும் கொதிக்கும் புள்ளி ஒவ்வொரு திரவப் பொருளின் சிறப்பியல்பு என்பதை நிறுவ முடிந்தது.
• இதன் பயன்பாடு அமெரிக்கா, ஐக்கிய இராச்சியம் போன்ற நாடுகளில் பரவியுள்ளது.

செல்சியஸ் அளவுகோல்

தெர்மோமெட்ரிக் செதில்களில், இது அதன் காலத்தில் பெரும் புகழ் பெற்றது. இது 1742 ஆம் ஆண்டில் ஸ்வீடிஷ் வானியலாளர் ஆண்ட்ரேஸ் செல்சியஸால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது, அவர் தண்ணீரின் உறைநிலையை குறைந்த மதிப்பாகவும், அதன் கொதிநிலையை அதிகபட்ச மதிப்பாகவும் எடுத்துக் கொண்டார். இந்த இரண்டு புள்ளிகளுக்கும் இடையில் 100 பிரிவுகளின் தொடரை செல்சியஸ் நிகழ்த்தினார்.

மற்ற செதில்களைப் போலல்லாமல், சென்டிகிரேட் 100 பட்டப்படிப்புகளுடன் செயல்படுகிறது, மேலும் அதன் பயன்பாடு உள்நாட்டு நோக்கங்களுக்காக நீட்டிக்கப்பட்டுள்ளது, ஏனெனில் அறிவியல் துறையில் முழுமையான கெல்வின் அளவின் பயன்பாடு விரும்பப்படுகிறது.

முழுமையான அளவு

இந்த அளவுகோல் "முழுமையானது" என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது முழுமையான பூஜ்ஜியத்தின் மதிப்பைப் பற்றி சிந்திக்கிறது, மேலும் அதன் முக்கியத்துவம் இந்த அம்சத்தில் உள்ளது, ஏனெனில் இது தன்னிச்சையான நிலையான புள்ளிகளைச் சார்ந்தது அல்ல, மாறாக வெப்பநிலையை மூலக்கூறு இயக்கவியலின் வெளிப்பாடாக முன்வைக்கிறது., மதிப்பைப் பெறுதல் மூலக்கூறு இயக்கத்தின் நிறுத்தம் தீர்மானிக்கப்பட்ட இடத்தில்.

இந்த வெப்பநிலை செல்சியஸ் அளவோடு தொடர்புடையது என்பதைக் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும், ஏனெனில் இருவரும் 100 பட்டப்படிப்பைக் கையாளுகிறார்கள்.

ரேங்கைன் அளவுகோல்

1859 ஆம் ஆண்டில், பொறியியலாளர் வில்லியம் ராங்கின், இந்த அளவை முன்மொழிந்தார், இது டிகிரி பாரன்ஹீட் தொடர்பானது, ஏனெனில் இது அதே பட்டப்படிப்பைக் கையாளுகிறது, இருப்பினும் இந்த அளவுகோல் முழுமையான பூஜ்ஜியத்தின் இருப்பை உள்ளடக்கியது. ஒரு ஒப்புமையில், செல்சியஸ்-கெல்வின் உறவு பாரன்ஹீட்-ராங்கைன் போன்ற தன்மையைக் கொண்டுள்ளது என்று கூறலாம்.

தெர்மோமெட்ரிக் செதில்களுக்கு இடையிலான மாற்றங்கள்

மாற்றங்களைப் பயன்படுத்துவது சிக்கல் தீர்க்கும் துறையில் மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது, இது வெவ்வேறு இயற்கையின் மாறிகள் குழுவாக இருக்க முடியாது என்பதன் மூலம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. வெவ்வேறு வெப்பநிலை அளவீடுகளின் அடிப்படையில் வெவ்வேறு பிரிவுகளை கையாள முடியும் என்பதால், மதிப்புகள் மாற்றத்தை அனுமதிக்கும் உறவுகள் நிறுவப்பட்டுள்ளன.

• பாரன்ஹீட் (ºF) - ரேங்கைன் (ºR)

F = ºR- 460

• செல்சியஸ் (ºC) - கெல்வின் (ºK)

ºC = ºK- 273

• செல்சியஸ் (ºC) - பாரன்ஹீட் (ºF)

C = (ºF-32) / 1,8