वस्तु की थर्मल गुणों का अभ्यास 02
प्रश्न:
निम्नलिखित का उत्तर दीजिए: (a) जल का त्रिप्ती समय आधुनिक तापमिति में एक माप्य पक्ष है। वजह क्या है? जल के पिघलने बिंदु और जल के उबलने बिंदु को मानक माप्य पक्ष (सेल्सियस पैमाने में प्रारंभ में किया गया था) के रूप में लेने में क्या गलती है? (b) प्रारंभिक सेल्सियस पैमाने में दो माप्य पक्ष थे जो ऊपर दिए गए थे जिन्हें क्रमशः ०oसेल्सियस और १००oसेल्सियस संख्या दी गई थी। अवकशीय पैमाने पर एक और माप्य पक्ष त्रिप्ती-बिंदु होता है, जिसे केल्विन पूरा पैमाना दिया गया है, जिसकी संख्या २७३.१६ केल्विन है। इस (केल्विन) पैमाने पर दूसरा माप्य पक्ष क्या है? (c) पूर्णता तापमान (केल्विन पैमाने) T तापमान को सेल्सियस पैमाने के तापमान tc से tc = T−273.15 के द्वारा सम्बन्धित किया जाता है। इस संबंध में हमें २७३.१५ है और नहीं २७३.१६ क्योंकि? (d) फ़ारनहाइट पैमाने की इकाई अंतराल के बराबर एक पूरी पैमाने पर जल के त्रिप्ति समय का तापमान क्या है?
उत्तर:
A. (a) जल का त्रिप्ती समय आधुनिक तापमिति में एक माप्य पक्ष है क्योंकि यह उस बिंदु है जिस पर तीनों जल की स्थितियाँ (ठोस, तरल और गैस) संतुलन में होती हैं। जल के पिघलने बिंदु और जल के उबलने बिंदु को मानक माप्य पक्ष के रूप में लेना सही नहीं है क्योंकि इन बिंदुओं के वास्तविक तापमान आकाशीय दबाव पर निर्भर करते हैं।
B. केल्विन पूरा पैमाने पर दूसरा माप्य पक्ष शून्योत्तर है, जिसे संख्या ० केल्विन दी गई है।
C. हमें २७३.१५ संबंध में है क्योंकि यह सेल्सियस पैमाने पर जल के त्रिप्ती समय का सटीक तापमान है।
D. जल के त्रिप्ती समय का तापमान उस पूरी पैमाने पर जो फ़ारनहाइट पैमाने के बराबर होता है, ४५९.६७°F है।
प्रश्न:
दो आदर्श गैस तापमान-मापक ए और बी उपयोग करते हैं ऑक्सीजन और हाइड्रोजन का। निम्नलिखित अवलोकन किया जाता है तापमान प्रेशर थर्मामिटर ए प्रेशर थर्मामिटर बी जल का त्रिप्ति समय 1.250×10^5 पास्कल 0.200×10^5 पास्कल सल्फर का साधारित पिघलने बिंदु 1.797×10^5 पास्कल 0.287×10^5 पास्कल (a) थर्मामिटर ए और बी द्वारा धीमी पिघलने बिंदु का पूर्ण पैमाना तापमान क्या होता है? (b) थर्मामिटर ए और बी के उत्तर में हल्का अंतर का कारण क्या हो सकता है? (थर्मामिटर खराब नहीं हैं) दो कदम और कार्यक्रम दो विभाजन के बीच अंतर को कम करने के लिए आवश्यक हैं?
उत्तर:
(a) धीमी पिघलने बिंदु का पूर्ण पैमाना तापमान जिसे थर्मामिटर ए द्वारा पढ़ा जाता है, २७३.१५ केल्विन होता है और थर्मामिटर बी द्वारा पढ़ा जाता है, २५३.१५ केल्विन होता है।
(b) थर्मामिटर ए और बी के उत्तर में हल्का अंतर का कारण है कि ऑक्सीजन और हाइड्रोजन में विभिन्न तापमानिक गुण होते हैं। दो उत्तरों के बीच अंतर को कम करने के लिए, प्रेशर और तापमान के अधिक संख्या में पढ़ने के लिए प्रयोग को दोहराया जाना चाहिए ताकि डेटा सटीक हो।
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