हर कोई जानता है कि तापमान डिग्री सेल्सियस में मापा जाता है। जो लोग भौतिकी से परिचित हैं वे जानते हैं कि इस मात्रा की अंतर्राष्ट्रीय इकाई केल्विन है। तापमान की अवधारणा के ऐतिहासिक विकास और इसके निर्धारण के लिए संबंधित उपकरणों ने इस तथ्य को जन्म दिया है कि वर्तमान में हम अपने पूर्वजों की तुलना में अन्य मीट्रिक प्रणालियों का उपयोग करते हैं। लेख में प्रश्नों पर चर्चा की गई है: रेउमुर डिग्री क्या है, इसका उपयोग कब किया गया था और यह तापमान मापने के लिए आम तौर पर स्वीकृत पैमानों से कैसे संबंधित है।
रेने एंटोनी रियोमुर
आसपास के पिंडों के तापमान को निर्धारित करने के लिए रेआमुर पैमाने पर विचार करने से पहले, इसके निर्माता के व्यक्तित्व पर विचार करें।
रेने रेउमुर का जन्म 28 फरवरी, 1683 को फ्रांस के ला रोशेल शहर में हुआ था। उन्होंने बचपन से ही आसपास की दुनिया के वैज्ञानिक अनुसंधान के लिए प्यार दिखाना शुरू कर दिया था। रेने को भौतिकी, गणित में रुचि थी,खगोल विज्ञान, कानून, दर्शन, जीव विज्ञान, धातु विज्ञान, भाषाएं और कई अन्य विषय।
25 साल की उम्र में, वह फ्रेंच एकेडमी ऑफ साइंसेज का सदस्य बन जाता है, और वह तुरंत राष्ट्रीय स्तर पर गंभीर वैज्ञानिक परियोजनाओं के कार्यान्वयन को सौंपना शुरू कर देता है। एकेडमी ऑफ साइंसेज के सदस्य के रूप में, रेउमुर ने हर साल 50 वर्षों तक एक वैज्ञानिक कार्य प्रकाशित किया। कीड़ों के अध्ययन के साथ-साथ धातुओं के गुणों के अध्ययन पर उनके कई कार्यों का अंग्रेजी और जर्मन में अनुवाद किया गया था। उनके समकालीनों ने उन्हें 18वीं शताब्दी का प्लिनी कहा।
घोड़े की सवारी के दौरान घोड़े से गिरने के परिणामस्वरूप 74 वर्ष की आयु में वैज्ञानिक की मृत्यु हो गई। खुद के बाद, रेउमुर ने वैज्ञानिक पांडुलिपियों को छोड़ दिया जिसमें 138 फ़ोल्डर थे।
तापमान का नया पैमाना खोलना
अठारहवीं शताब्दी की शुरुआत में, दुनिया में निकायों के तापमान को मापने के लिए आम तौर पर स्वीकृत पैमाने नहीं थे। 1731 में, थर्मोडायनामिक प्रयोगों के परिणामस्वरूप, रेने रेउमुर ने एक तापमान पैमाने के उपयोग का प्रस्ताव रखा, जिस पर उनका उपनाम होना शुरू हुआ। इस पैमाने का उपयोग यूरोप के अग्रणी देशों, विशेष रूप से फ्रांस, जर्मनी और रूस में 100 से अधिक वर्षों से किया जा रहा है। अंततः इसे सेल्सियस पैमाने से हटा दिया गया, जिसका आज भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि रेओमुर ने सेल्सियस से 11 साल पहले अपने पैमाने का उपयोग करने का प्रस्ताव रखा था।
प्रयोग जिनके कारण रेउमुर पैमाने का आविष्कार हुआ
वैज्ञानिक को नए पैमाने का आविष्कार करने के लिए प्रेरित करने वाले प्रयोग बहुत ही सरल हैं।वे इस प्रकार हैं: रेओमुर ने मनुष्यों के लिए एक महत्वपूर्ण तरल के एकत्रीकरण की अवस्थाओं के बीच संक्रमण तापमान को मापने का लक्ष्य निर्धारित किया - पानी, अर्थात यह निर्धारित करने के लिए कि यह बर्फ के निर्माण के साथ कब क्रिस्टलीकृत होना शुरू होता है, और कब शुरू होता है उबाल कर भाप में बदल जाता है। इस उद्देश्य के लिए, वैज्ञानिक ने अल्कोहल थर्मामीटर का उपयोग करने का निर्णय लिया, जिसे उन्होंने स्वयं डिजाइन किया था।
रेओमुर का थर्मामीटर एक कांच की ट्यूब थी, जो लगभग 1.5 मीटर ऊंची थी, जो आधार पर लगभग 10 सेमी के व्यास के साथ एक बर्तन में फैली हुई थी। ट्यूब को एथिल अल्कोहल और पानी के मिश्रण से भर दिया गया था और दोनों सिरों पर सील कर दिया गया था।. यह अल्कोहल मिश्रण था जिसे काम करने वाले तरल पदार्थ के रूप में चुना गया था क्योंकि इस मादक पदार्थ में पानी की तुलना में थर्मल विस्तार का 4 गुना अधिक गुणांक होता है। बाद के तथ्य का मतलब है कि अल्कोहल कॉलम का स्तर तापमान परिवर्तन के प्रति बहुत संवेदनशील है, इसलिए इसका उपयोग प्रश्न में मात्रा को सटीक रूप से मापने के लिए किया जा सकता है।
थर्मामीटर में अल्कोहल कॉलम के स्तर को 0 डिग्री पर सेट करते हुए जब इसके आधार को पिघलने वाली बर्फ में उतारा जाता है, तो रेउमुर ने उपकरण को उबलते पानी में रखकर इस मान को मापा। वैज्ञानिक ने देखा कि यदि शराब के स्तंभ की प्रारंभिक ऊंचाई 1000 इकाई है, तो इसका अंतिम मान 1080 इकाई है। संख्या 80, एक थर्मामीटर में एक स्तंभ के गर्म और ठंडे स्तरों के बीच के अंतर के रूप में, रेउमुर ने अपने तापमान पैमाने के आधार पर रखा।
ऑक्टल स्केल
जैसा कि कहा गया था, रियोमुर स्केल (°R) पर 0 डिग्री बर्फ के पिघलने (पिघलने) तापमान के अनुरूप है, और 80 °R पानी के क्वथनांक के अनुरूप है। इसका मतलब,कि फ्रांसीसी वैज्ञानिक द्वारा प्रस्तावित पैमाना अस्सी-दशमलव है, जो इसे सेल्सियस या केल्विन पैमानों से अलग करता है, जो 100 की संख्या पर आधारित होते हैं। बाद वाला तथ्य, जाहिर है, इन पैमानों द्वारा इसके क्रमिक विस्थापन का कारण बना। हमारी संख्या प्रणाली दशमलव है, इसलिए 10, 100, इत्यादि जैसी संख्याओं का उपयोग करना मध्यवर्ती मानों की तुलना में कहीं अधिक सुविधाजनक है।
सेल्सियस और केल्विन स्केल के साथ संबंध
जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, Réaumur तापमान अब लगभग कहीं भी उपयोग नहीं किया जाता है, हालांकि, कभी-कभी इसका उपयोग चीनी की चाशनी बनाने और कारमेल के उत्पादन में किया जाता है। इसलिए रेओमुर डिग्री को सेल्सियस और केल्विन में बदलने के सूत्र दिए जाने चाहिए। ये सूत्र इस प्रकार हैं:
- सी=1, 25आर;
- के=1, 25आर + 273, 15.
प्रस्तुत अभिव्यक्तियों में क्रमशः R, C, K - डिग्री Réaumur, सेल्सियस और केल्विन। पहले सूत्र की शुद्धता की जाँच करना काफी सरल है: हम इसमें 80 ° R का मान रखते हैं, जिस पर पानी उबलता है। तब हमें मिलता है: C \u003d 1, 2580 \u003d 100 ° C, जो हमारे परिचित पैमाने में सामान्य परिस्थितियों में इस तरल के क्वथनांक से बिल्कुल मेल खाता है।
साथ ही, डिग्री सेल्सियस और केल्विन को रियोमुर में बदलने के लिए व्युत्क्रम सूत्र यहां दिए गए हैं:
- आर=0.8सी;
- आर=0.8के - 218.52.
ध्यान दें कि शून्य डिग्री रेउमुर इस सेल्सियस तापमान के साथ मेल खाता है।
समस्या समाधान का उदाहरण
जैसा कि पिछले पैराग्राफ के सूत्रों से देखा जा सकता है, विभिन्न माप पैमानों के बीच रूपांतरणतापमान काफी आसान है। आइए एक साधारण समस्या को हल करें: "कारमेल के निर्माण में, रियोमुर डिग्री के लिए कैलिब्रेटेड थर्मामीटर का उपयोग किया गया था, जो मिठाई की तैयारी के दौरान 123 डिग्री आर का मान दिखाता था। थर्मामीटर कितने डिग्री दिखाएगा यदि इसे कैलिब्रेट किया गया था सेल्सियस स्केल?"
Réaumur डिग्री को सेल्सियस में बदलने के लिए सूत्र का उपयोग करते हुए, हम प्राप्त करते हैं: C=1.25123=153.75 °C। समाधान की पूर्णता के लिए, हम इन डिग्री को केल्विन मान में भी अनुवाद करते हैं, हमें मिलता है: K \u003d 1.25123 + 273, 15 \u003d 426.9 °K।
