केल्विन से डिग्री फ़ारेनहाइट में सरल रूपांतरण

वैज्ञानिक अनुसंधान से लेकर इंजीनियरिंग और अंतरिक्ष विज्ञान तक के असंख्य क्षेत्रों में तापमान सबसे अधिक मापा जाने वाला चर है। यह पदार्थ का एक गुण है जिसे फ़ारेनहाइट स्केल और केल्विन स्केल सहित विभिन्न इकाइयों में व्यक्त किया जा सकता है। पहली इंजीनियरिंग में और संयुक्त राज्य अमेरिका और इंग्लैंड जैसे देशों में सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली इकाई है, जहां अभी भी इकाइयों की शाही प्रणाली का उपयोग किया जाता है।

दूसरी ओर, केल्विन में पूर्ण तापमान भौतिकी और रसायन विज्ञान की कई शाखाओं में आवश्यक है, विशेष रूप से आदर्श गैसों और ऊष्मप्रवैगिकी के अध्ययन के संबंध में। इस कारण से, केल्विन को फ़ारेनहाइट में बदलने का तरीका जानना बहुत उपयोगी है, और यह लेख इसे अलग-अलग तरीकों से करना सिखाता है।

लेकिन तापमान की इन दो इकाइयों को कैसे परिवर्तित किया जाए, यह सीखने से पहले, यह जानना आवश्यक है कि दोनों पैमाने क्या हैं।

फारेनहाइट पैमाना

फ़ारेनहाइट पैमाना तापमान का एक सापेक्षिक पैमाना है। इसका मतलब यह है कि इस पैमाने पर व्यक्त किए गए सभी तापमान केवल यह इंगित करते हैं कि तापमान संदर्भ तापमान से कम या अधिक है, लेकिन वास्तव में किसी विशेष बिंदु के तापमान का संकेत नहीं देता है।

किसी भी सापेक्ष तापमान पैमाने की तरह, फ़ारेनहाइट पैमाने को दो संदर्भ बिंदुओं का उपयोग करके स्थापित किया गया था: एक निम्न तापमान जो पैमाने के “शून्य” का प्रतिनिधित्व करता है, और दूसरा तापमान जो प्रत्येक फ़ारेनहाइट डिग्री के आकार को परिभाषित करता है।

अलग-अलग संस्करण हैं, लेकिन वे सभी इस बात से सहमत हैं कि फ़ारेनहाइट ने नकारात्मक तापमान से बचने के लिए सबसे कम तापमान को अपने पैमाने के शून्य के रूप में पंजीकृत करने का निर्णय लिया। यह पानी, बर्फ और अमोनियम क्लोराइड के मिश्रण के अनुरूप था। इस मिश्रण की ख़ासियत यह है कि यह काफी स्थिर संतुलन तापमान तक पहुँचता है और काफी कम भी, यही वजह है कि फारेनहाइट ने इस बिंदु पर अपने पैमाने पर शून्य निर्धारित किया है।

संदर्भ का अगला बिंदु, कुछ लेखकों के अनुसार, पानी का हिमांक बिंदु था, जिसके लिए उन्होंने 0 और 32 के बीच के पैमाने को 8 इकाइयों के 4 समूहों में विभाजित करने के लिए 32 ° F का तापमान निर्धारित किया, जो कि बहुत अधिक है ब्रिटिश शाही इकाई प्रणाली में आम। इस पैमाने का उपयोग करते हुए, पानी का सामान्य क्वथनांक 212°F पर होता है।

पूर्ण तापमान पैमाने और केल्विन (के)

फ़ारेनहाइट पैमाने के विपरीत, केल्विन पैमाना एक पूर्ण तापमान पैमाना है , जो किसी भी संदर्भ बिंदु पर निर्भर नहीं करता है। केल्विन पैमाने पर शून्य वास्तव में शरीर में तापीय ऊर्जा की अनुपस्थिति को इंगित करता है। यह 1848 में विलियम थॉम्पसन (जिसे लॉर्ड केल्विन के नाम से भी जाना जाता है, इसलिए उनका नाम) द्वारा बनाया गया था, जिन्होंने प्रत्येक इकाई को अपने पैमाने पर समान आकार दिया था जो कि सेल्सियस या सेंटीग्रेड पैमाने पर था। यह केल्विन से सेल्सियस में परिवर्तित करना बहुत आसान बनाता है, लेकिन फारेनहाइट में परिवर्तित करना थोड़ा कम आसान बनाता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि केल्विन पैमाने पर तापमान इकाई को केल्विन कहा जाता है और इसका प्रतीक K है ; इसे न तो केल्विन डिग्री कहते हैं और न ही इसका चिन्ह °K है। यह ठीक इसलिए है क्योंकि यह एक निरपेक्ष पैमाना है न कि सापेक्ष पैमाना। उदाहरण के लिए, 273 K को दो सौ तिहत्तर केल्विन पढ़ा जाता है न कि दो सौ तिहत्तर “डिग्री” केल्विन।

केल्विन को फारेनहाइट में बदलने का सूत्र

केल्विन से फ़ारेनहाइट में रूपांतरण आमतौर पर अप्रत्यक्ष रूप से किया जाता है, पहले सेल्सियस में और फिर फ़ारेनहाइट में रूपांतरण। हालाँकि, यहाँ हम एक तेज़ और अधिक सीधा तरीका प्रस्तुत करते हैं जिससे आप एक कदम छोड़ सकते हैं।

ऊपर दिखाए गए संदर्भ तापमान का उपयोग करके और यह जानते हुए कि पानी का हिमांक 273.15 K (32 °F के अनुरूप) के तापमान पर है और क्वथनांक 373.15 K (212 °F के अनुरूप) पर है, यह निकाला जा सकता है कि प्रत्येक केल्विन इकाई एक डिग्री फ़ारेनहाइट के 1.8 या 9/5 के बराबर है। केल्विन को फ़ारेनहाइट में बदलने के लिए इन टिप्पणियों को निम्नलिखित सूत्र में संक्षेपित किया गया है:

यह सूत्र बहुत सरल है, लेकिन दशमलव संख्या प्राप्त करने के लिए अंश को विभाजित करके इसे और सरल बनाया जा सकता है। उस स्थिति में, समीकरण बना रहता है:

दोनों सूत्रों में, °F डिग्री फ़ारेनहाइट में तापमान का प्रतिनिधित्व करता है (जिसे आप निर्धारित करना चाहते हैं) और K केल्विन स्केल में तापमान का प्रतिनिधित्व करता है (जिसे आप कनवर्ट करना चाहते हैं)।

इसलिए K को °F में बदलना एक सरल दो-चरणीय प्रक्रिया है:

चरण 1: केल्विन में तापमान को 1.8 से गुणा करें

चरण 2: गुणा का परिणाम 459.67 घटाया गया है

केल्विन से फ़ारेनहाइट में रूपांतरण के उदाहरण

उदाहरण 1:

शरीर के औसत तापमान, जो कि 310.15 K है, को डिग्री फ़ारेनहाइट में बदलना वांछित है। पहले 310.15 को उस सूत्र में प्रतिस्थापित करें जहां K प्रकट होता है।

फिर दो ऑपरेशन किए जाते हैं:

अंत में, 310.15 K बराबर 98.6°F है।

उदाहरण 2:

अब, मान लीजिए कि हम 150 K को फ़ारेनहाइट में बदलना चाहते हैं। पहले की तरह, आप इस तापमान को सूत्र में प्रतिस्थापित करके प्रारंभ करें:

फिर दो ऑपरेशन किए जाते हैं:

अंत में, 150 K बराबर -189.67 °F होता है।

रिवर्स रूपांतरण, फ़ारेनहाइट से केल्विन तक

रिवर्स प्रक्रिया समान रूप से सरल है। फ़ारेनहाइट को केल्विन में बदलने का सूत्र प्राप्त करने के लिए, केवल K के लिए समीकरण को स्पष्ट या हल करना आवश्यक है। परिणाम है:

आप पहले की तरह भिन्न का उपयोग करने से भी बच सकते हैं। परिणाम है:

विशेषज्ञ टिप

इन फ़ार्मुलों का उपयोग करते समय, इकाइयों को शामिल नहीं किया जाना चाहिए क्योंकि यह दो तापमानों के साथ भ्रम पैदा कर सकता है। रूपांतरण पूर्ण होने के बाद ही उन्हें रखा जाना चाहिए।

संदर्भ

ब्राउन, टी। (2021)। रसायन विज्ञान: केंद्रीय विज्ञान (11वीं संस्करण)। लंदन, इंग्लैंड: पियर्सन एजुकेशन।

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