ताप के परम मापक्रम पर डिग्री का आकार क्या है | Absolute Scale of Temperature in Hindi

ताप के मापक्रम पर डिग्री का आकार

परम मापक्रम पर डिग्री का आकार निश्चित करने के लिए सेल्सियस मापक्रम की भांति इस मापक्रम पर भी जल के हिमांक या बर्फ बिन्दु तथा क्वथनांक या भाप बिन्दु के बीच के अन्तराल को सौ बराबर भागों में विभक्त किया जाता है। और प्रत्येक भाग को डिग्री का आकार माना जाता है। इस प्रकार ‘सेल्सियस मापक्रम’ तथा ‘केल्विन मापक्रम’ की डिग्री का आकार समान होता है।

ताप के परम मापक्रम
ताप के परम मापक्रम

माना कार्नो इंजन चक्र MNOP में पानी के क्वथनांक ιभाप तथा हिमांक ιबर्फ के बीच कार्य करता है।
η = 1 – \frac{Q_2}{Q_1} = 1 – \frac{ι_{बर्फ}}{ι_{भाप}}

या η = \frac{ι_{भाप} - ι_{बर्फ}}{ι_{भाप}}

अतः कार्नो इंजन द्वारा किया गया कार्य W = क्षेत्रफल MNOP, अतः यदि दो समतापीय बिन्दु MN तथा OP के समांतर एक समतापीय खींचकर क्षेत्रफल MNOP को सौ बराबर भागों में बांट सकते हैं। इसमें से एक भाग का क्षेत्रफल परम ताप के 1 डिग्री तापान्तर के बीच कार्य करने वाले कार्नो इंजन के द्वारा किए गए कार्य के बराबर होगा। यदि बर्फ बिन्दु से नीचे समानान्तर समतापीय प्रक्रम खींचते हुए परम ताप के शून्य T0 तक पहुंचा सकते हैं।

η (ιभाप तथा ι0 के बीच में) = 1 – \frac{ι_0}{ι_{भाप}} = 1
अथवा
η (ιबर्फ तथा ι0 के बीच में) = 1 – \frac{ι_0}{ι_{बर्फ}} = 1
ι0 पर η = 1 – \frac{Q_2}{Q_1} = 1
Q2 = 0 जब सिंक का ताप ι0 परम शून्य होता है।
अतः परम ताप के शून्य ताप पर सिंक को दी गई ऊष्मा = 0
तथा क्षमता = 100%

इसे भी पढे़…ताप का परम मापक्रम क्या है

परम ताप व आदर्श गैस पर ताप स्केल

माना कोई उत्क्रमणीय इंजन स्त्रोत से Q1 ऊष्मा लेता है तथा सिंक को Q2 ऊष्मा देता है यदि आदर्श गैस मापक्रम पर इन स्त्रोत व सिंक के ताप क्रमशः T1 व T2 हों, तो इंजन की दक्षता
η = 1 – \frac{Q_2}{Q_1} = 1 – \frac{T_2}{T_1}
या \frac{Q_2}{Q_1} = \frac{T_2}{T_1} ….(1)
यदि परम मापक्रम पर इन्हीं स्त्रोत व सिंक के ताप क्रमशः ι1 व ι2 हों, तो इंजन की दक्षता
η = 1 – \frac{Q_2}{Q_1} = 1 – \frac{ι_2}{ι_1}

या \frac{Q_2}{Q_1} = \frac{ι_2}{ι_1} ….(2)

अतः M व N की तुलना करने पर,

\frac{T_2}{T_1} = \frac{ι_2}{ι_1}

अतः दोनों स्केल पर दोनों तापों की निष्पत्ति समान है।

T2 = \frac{T_1}{ι_1} × ι2

यदि T2 = 0 हो, तो T1 = 0 अर्थात् परम मापक्रम तथा आदर्श गैस मापक्रम के शून्य समरूप होते हैं। दोनों स्केल पर भाप बिन्दु तथा बर्फ बिन्दु का अन्तर सौ होता है।

Tभाप – Tबर्फ = 100

तथा ιभाप – ιबर्फ = 100 …(3)

किन्तु η = \frac{T_{भाप }- T_{बर्फ}}{T_{भाप}} = \frac{ι_{भाप} - ι_{बर्फ}}{ι_{भाप}}

अर्थात् η = \frac{100}{T_{भाप}} = \frac{100}{ι_{भाप}}
परन्तु इंजन की दक्षतांए दोनों मापक्रमों में समान होनी चाहिए।
अतः Tभाप = ιभाप ….(4)
अतः परम मापक्रम तथा आदर्श गैस मापक्रम पर माप बिन्दु समरूप होते हैं।
अर्थात् समीकरण (4) का उपयोग करते हुए समीकरण (3) की तुलना करने पर,
Tबर्फ = ιबर्फ ….(5)
अर्थात् परम मापक्रम तथा आदर्श गैस मापक्रम पर परम बिन्दु भी समान होते हैं।
अतः केल्विन का परम मापक्रम आदर्श गैस मापक्रम से पूर्णतः समरूप होते हैं।

Note – सम्बन्धित प्रशन
Q. 1 एक आदर्श गैस का ताप परम मापक्रम से किस प्रकार समानता रखता है ?
Q. 2 ताप के परम मापक्रम पर डिग्री का आकार कैसा होता है ? सिद्ध कीजिए ।
Q. 3 ताप का परम मापक्रम तथा आदर्श गैस स्केल पर ताप समान होते हैं ? सिद्ध कीजिए ?

  1. अणुगति एवं ऊष्मागतिकी नोट्स (Kinetic Theory and Thermodynamics)
  2. यान्त्रिकी एवं तरंग गति नोट्स (Mechanics and Wave Motion)
  3. मौलिक परिपथ एवं आधारभूत इलेक्ट्रॉनिक्स नोट्स (Circuit Fundamental and Basic Electronics)
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