તમે કયા તાપમાનના ભીંગડા જાણો છો? વિવિધ તાપમાન ભીંગડા વિશે

સામગ્રી:

પરિચય

તાપમાન અને થર્મોમીટર્સ - ઘટનાનો ઇતિહાસ

તાપમાન ભીંગડા અને તેમના પ્રકારો

ફેરનહીટ
રેઉમર સ્કેલ
સેલ્સિયસ
કેલ્વિન સ્કેલ

સંપૂર્ણ શૂન્ય તાપમાન

પૃથ્વી પરના જીવન પર તાપમાનની સ્થિતિનો પ્રભાવ

તારણો

થર્મોમીટર અને તાપમાન. મૂળનો ઇતિહાસ.

તાપમાન શું છે

અમે તાપમાન સેન્સર વિશે વાત કરવાનું શરૂ કરીએ તે પહેલાં, તમારે સમજવું જોઈએ કે તેઓ શું છે.ભૌતિકશાસ્ત્રના દૃષ્ટિકોણથી તાપમાન . શા માટે માનવ શરીર તાપમાનમાં ફેરફાર અનુભવે છે, આપણે શા માટે કહીએ છીએ કે આજે તે ગરમ છે અથવા માત્ર ગરમ છે, અને બીજા દિવસે તે ઠંડુ છે અથવા તો ઠંડુ છે.

તાપમાન શબ્દ લેટિન શબ્દ temperatura પરથી આવ્યો છે, જેનો અર્થ થાય છે સામાન્ય સ્થિતિ અથવા યોગ્ય વિસ્થાપન. ભૌતિક જથ્થા તરીકે, તાપમાન પદાર્થની આંતરિક ઊર્જા, પરમાણુઓની ગતિશીલતાની ડિગ્રી અને થર્મોડાયનેમિક સંતુલનની સ્થિતિમાં કણોની ગતિ ઊર્જાને દર્શાવે છે.

ઉદાહરણ તરીકે, હવાને ધ્યાનમાં લો, જેના પરમાણુઓ અને અણુઓ અસ્તવ્યસ્ત રીતે આગળ વધે છે. જ્યારે આ કણોની હિલચાલની ઝડપ વધે છે, ત્યારે હવાનું તાપમાન ઊંચું હોવાનું કહેવાય છે, હવા ગરમ હોય છે અથવા તો ગરમ પણ હોય છે. ઠંડા દિવસે, ઉદાહરણ તરીકે, હવાના કણોની હિલચાલની ગતિ ઓછી હોય છે, જે સુખદ ઠંડક અથવા તો "કૂતરાની ઠંડી" જેવી લાગે છે. મહેરબાની કરીને નોંધ કરો કે હવાના કણોની હિલચાલની ગતિ પવનની ગતિ પર કોઈપણ રીતે નિર્ભર નથી! આ એક સંપૂર્ણપણે અલગ ઝડપ છે.

આ તે છે જે હવાની ચિંતા કરે છે, તેમાં પરમાણુઓ મુક્તપણે ખસેડી શકે છે, પરંતુ પ્રવાહી અને નક્કર શરીરમાં શું સ્થિતિ છે? તેમનામાં, પરમાણુઓની થર્મલ ગતિ પણ અસ્તિત્વમાં છે, જો કે હવાની તુલનામાં ઓછી હદ સુધી. પરંતુ તેનો ફેરફાર તદ્દન નોંધપાત્ર છે, જે પ્રવાહી અને ઘન પદાર્થોનું તાપમાન નક્કી કરે છે.

પરમાણુઓ બરફના ઓગળતા તાપમાને તેમજ નકારાત્મક તાપમાને પણ આગળ વધતા રહે છે. ઉદાહરણ તરીકે, શૂન્ય તાપમાને હાઇડ્રોજન પરમાણુની ઝડપ 1950 m/sec છે. દર સેકન્ડે, 16 સેમી^3 હવામાં હજાર અબજ મોલેક્યુલર અથડામણ થાય છે. જેમ જેમ તાપમાન વધે છે, અણુઓની ગતિશીલતા વધે છે, અને તે મુજબ અથડામણની સંખ્યા વધે છે.

જો કે, એ નોંધવું જોઇએ કેતાપમાન અનેગરમ સાર એ જ વસ્તુ નથી. એક સરળ ઉદાહરણ: રસોડામાં નિયમિત ગેસ સ્ટોવમાં મોટા અને નાના બર્નર હોય છે જે સમાન ગેસને બાળે છે. ગેસનું કમ્બશન તાપમાન સમાન છે, તેથી બર્નર્સનું તાપમાન પણ સમાન છે. પરંતુ સમાન માત્રામાં પાણી, ઉદાહરણ તરીકે કેટલ અથવા ડોલ, નાના બર્નર કરતાં મોટા બર્નર પર વધુ ઝડપથી ઉકળે છે. આવું એટલા માટે થાય છે કારણ કે મોટું બર્નર વધુ ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે, યુનિટ સમય દીઠ વધુ ગેસ બર્ન કરે છે અથવા વધુ પાવર ધરાવે છે.

પ્રથમ થર્મોમીટર્સ

થર્મોમીટર તરીકે આપણા રોજિંદા જીવન માટે આવા સામાન્ય અને સરળ માપન ઉપકરણની શોધ પહેલાં, લોકો ફક્ત તેમની તાત્કાલિક સંવેદનાઓ દ્વારા તેમની થર્મલ સ્થિતિનો નિર્ણય કરી શકતા હતા: ગરમ કે ઠંડુ, ગરમ કે ઠંડુ.

"તાપમાન" શબ્દ લાંબા સમય પહેલા ઉદભવ્યો - મોલેક્યુલર ગતિ સિદ્ધાંત હજી અસ્તિત્વમાં નથી. એવું માનવામાં આવતું હતું કે શરીરમાં "કેલરી" તરીકે ઓળખાતી ચોક્કસ બાબત હોય છે અને ગરમ શરીરમાં તે ઠંડા શરીર કરતાં વધુ હોય છે. તાપમાન, આમ, કેલરી અને શરીરના જ પદાર્થનું મિશ્રણ દર્શાવે છે, અને તાપમાન જેટલું ઊંચું છે, આ મિશ્રણ વધુ મજબૂત છે. આ તે છે જ્યાં ડિગ્રીમાં આલ્કોહોલિક પીણાંની શક્તિનું માપન આવે છે.

થર્મોડાયનેમિક્સનો ઈતિહાસ ત્યારે શરૂ થયો જ્યારે ગેલિલિયો ગેલિલીએ 1592માં તાપમાનમાં થતા ફેરફારોનું નિરીક્ષણ કરવા માટેનું પ્રથમ સાધન બનાવ્યું, તેને થર્મોસ્કોપ કહે છે. થર્મોસ્કોપ સોલ્ડર કાચની ટ્યુબ સાથેનો એક નાનો કાચનો બોલ હતો. બોલને ગરમ કરવામાં આવ્યો અને ટ્યુબનો છેડો પાણીમાં ડુબાડવામાં આવ્યો. જ્યારે બોલ ઠંડો થયો, ત્યારે તેમાં દબાણ ઘટ્યું, અને વાતાવરણીય દબાણના પ્રભાવ હેઠળ, ટ્યુબમાં પાણી ચોક્કસ ઊંચાઈએ વધ્યું. જેમ જેમ હવામાન ગરમ થયું તેમ, નળીઓમાં પાણીનું સ્તર ઘટી ગયું. ઉપકરણનો ગેરલાભ એ હતો કે તેનો ઉપયોગ ફક્ત શરીરની ગરમી અથવા ઠંડકની સંબંધિત ડિગ્રી નક્કી કરવા માટે થઈ શકે છે, કારણ કે તેની પાસે હજી સુધી કોઈ સ્કેલ નથી.

પાછળથી, ફ્લોરેન્ટાઇનના વૈજ્ઞાનિકોએ મણકાનો સ્કેલ ઉમેરીને અને બલૂનમાંથી હવા બહાર કાઢીને ગેલિલિયોના થર્મોસ્કોપમાં સુધારો કર્યો.

પછી પાણીથી ભરેલા થર્મોમીટર્સ દેખાયા - પરંતુ પ્રવાહી થીજી ગયું અને થર્મોમીટર્સ ફાટી ગયા. તેથી, પાણીને બદલે, તેઓએ વાઇન આલ્કોહોલનો ઉપયોગ કરવાનું શરૂ કર્યું, અને પછી ગેલિલિયોના વિદ્યાર્થી ઇવેન્જેલિસ્ટા ટોરિસેલીને થર્મોમીટરમાં પારો અને આલ્કોહોલ ભરવાનો અને તેને સીલ કરવાનો વિચાર આવ્યો જેથી વાતાવરણીય દબાણ રીડિંગ્સને અસર ન કરે. ઉપકરણને ઊંધું કરવામાં આવ્યું હતું, પાણી સાથેનું વાસણ દૂર કરવામાં આવ્યું હતું, અને નળીમાં આલ્કોહોલ રેડવામાં આવ્યો હતો. ઉપકરણનું સંચાલન જ્યારે ગરમ થાય ત્યારે આલ્કોહોલના વિસ્તરણ પર આધારિત હતું - હવે રીડિંગ્સ વાતાવરણીય દબાણ પર આધારિત નથી. આ પ્રથમ પ્રવાહી થર્મોમીટર્સમાંનું એક હતું.

તે સમયે, સાધનોના રીડિંગ્સ હજી એકબીજા સાથે સુસંગત નહોતા, કારણ કે ભીંગડાને માપાંકિત કરતી વખતે કોઈ ચોક્કસ સિસ્ટમ ધ્યાનમાં લેવામાં આવી ન હતી. 1694 માં, કાર્લો રેનાલ્ડીનીએ બરફના ગલનબિંદુ અને પાણીના ઉત્કલન બિંદુને બે આત્યંતિક બિંદુઓ તરીકે લેવાની દરખાસ્ત કરી.

તાપમાન ભીંગડા

માનવતાએ આશરે 400 વર્ષ પહેલાં તાપમાન માપવાનું શીખી લીધું હતું. પરંતુ આજના થર્મોમીટર્સ જેવા પ્રથમ સાધનો ફક્ત 18મી સદીમાં દેખાયા હતા. પ્રથમ થર્મોમીટરના શોધક વૈજ્ઞાનિક ગેબ્રિયલ ફેરનહીટ હતા. કુલ મળીને, વિશ્વમાં વિવિધ તાપમાનના ભીંગડાની શોધ કરવામાં આવી હતી, તેમાંથી કેટલાક વધુ લોકપ્રિય હતા અને આજે પણ ઉપયોગમાં લેવાય છે, અન્ય ધીમે ધીમે ઉપયોગમાંથી બહાર પડી ગયા.

તાપમાનના ભીંગડા એ તાપમાનના મૂલ્યોની સિસ્ટમ્સ છે જેની એકબીજા સાથે તુલના કરી શકાય છે. તાપમાન એ જથ્થા નથી જે સીધું માપી શકાય છે, તેનું મૂલ્ય પદાર્થની તાપમાન સ્થિતિમાં ફેરફાર સાથે સંકળાયેલું છે (ઉદાહરણ તરીકે, પાણી). બધા તાપમાનના ભીંગડા પર, એક નિયમ તરીકે, પસંદ કરેલ થર્મોમેટ્રિક પદાર્થના વિવિધ તબક્કાઓમાં સંક્રમણ તાપમાનને અનુરૂપ બે બિંદુઓ રેકોર્ડ કરવામાં આવે છે. આ કહેવાતા સંદર્ભ બિંદુઓ છે. સંદર્ભ બિંદુઓના ઉદાહરણો છે પાણીનું ઉત્કલન બિંદુ, સોનાનું સખત બિંદુ, વગેરે. બિંદુઓમાંથી એકને મૂળ તરીકે લેવામાં આવે છે. તેમની વચ્ચેના અંતરાલને ચોક્કસ સંખ્યામાં સમાન ભાગોમાં વહેંચવામાં આવે છે, જે સિંગલ છે. તાપમાન માપનનું એકમ સાર્વત્રિક રીતે એક ડિગ્રી તરીકે સ્વીકારવામાં આવે છે. તાપમાન માપન ઉપકરણ

વિશ્વમાં સૌથી વધુ લોકપ્રિય અને વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતા તાપમાનના ભીંગડા સેલ્સિયસ અને ફેરનહીટ ભીંગડા છે.

ચાલો ઉપલબ્ધ સ્કેલ્સને ક્રમમાં જોઈએ અને ઉપયોગમાં સરળતા અને વ્યવહારિક ઉપયોગિતાના દૃષ્ટિકોણથી તેમની તુલના કરવાનો પ્રયાસ કરીએ. ત્યાં ચાર સૌથી પ્રખ્યાત ભીંગડા છે:

ફેરનહીટ

રેઉમર સ્કેલ

સેલ્સિયસ,

કેલ્વિન સ્કેલ

ફેરનહીટ

રશિયન વિકિપીડિયા સહિત ઘણા સંદર્ભ પુસ્તકોમાં, ડેનિયલ ગેબ્રિયલ ફેરનહીટનો જર્મન ભૌતિકશાસ્ત્રી તરીકે ઉલ્લેખ કરવામાં આવ્યો છે. જો કે, એનસાયક્લોપીડિયા બ્રિટાનીકા અનુસાર, તેઓ 24 મે, 1686ના રોજ પોલેન્ડમાં ગ્ડાન્સ્કમાં જન્મેલા ડચ ભૌતિકશાસ્ત્રી હતા. ફેરનહીટે પોતે વૈજ્ઞાનિક સાધનો બનાવ્યા હતા અને 1709માં આલ્કોહોલ થર્મોમીટર અને 1714માં પારો થર્મોમીટરની શોધ કરી હતી.

1724 માં, ફેરનહીટ લંડનની રોયલ સોસાયટીના સભ્ય બન્યા અને તેને તેના તાપમાનના ધોરણ સાથે રજૂ કર્યું. સ્કેલ ત્રણ સંદર્ભ બિંદુઓના આધારે બનાવવામાં આવ્યો હતો. મૂળ સંસ્કરણમાં (જે પાછળથી બદલાઈ ગયું હતું), તેણે શૂન્ય બિંદુ તરીકે બ્રાઈન સોલ્યુશન (બરફ, પાણી અને એમોનિયમ ક્લોરાઈડ 1:1:1 ના ગુણોત્તરમાં) નું તાપમાન લીધું. આ દ્રાવણનું તાપમાન 0 °F (-17.78 °C) પર સ્થિર થાય છે. 32°F નો બીજો બિંદુ બરફનો ગલનબિંદુ હતો, એટલે કે. 1:1 (0 °C) ના ગુણોત્તરમાં બરફ અને પાણીના મિશ્રણનું તાપમાન. ત્રીજો મુદ્દો માનવ શરીરનું સામાન્ય તાપમાન છે, જેને તેણે 96°F તરીકે અસાઇન કર્યું છે.

શા માટે આવા વિચિત્ર, બિન-ગોળાકાર નંબરો પસંદ કરવામાં આવ્યા હતા? એક વાર્તા અનુસાર, ફેરનહાઇટે શરૂઆતમાં 1708/1709ના શિયાળામાં તેના વતન ગ્ડાન્સ્કમાં માપવામાં આવેલ સૌથી નીચું તાપમાન તેના માપદંડના શૂન્ય તરીકે પસંદ કર્યું તેને પુનઃઉત્પાદિત કરો. પ્રાપ્ત તાપમાનની અચોક્કસતા માટે એક સમજૂતી એ છે કે ફેરનહીટમાં એમોનિયમ ક્લોરાઇડની સચોટ યુટેક્ટિક સંતુલન રચના મેળવવા માટે સારા બ્રિન સોલ્યુશન બનાવવાની ક્ષમતા ન હતી (એટલે કે, તેણે ઘણા ક્ષાર ઓગાળી દીધા હશે, અને સંપૂર્ણ રીતે નહીં).

ફેરનહીટના તેના મિત્ર હર્મન બોરહાવેને લખેલા પત્ર સાથે બીજી એક રસપ્રદ વાર્તા જોડાયેલી છે. પત્ર મુજબ, તેનો સ્કેલ ખગોળશાસ્ત્રી ઓલોફ રોમરના કામના આધારે બનાવવામાં આવ્યો હતો, જેની સાથે ફેરનહીટે અગાઉ વાતચીત કરી હતી. રોમર સ્કેલમાં, ખારા દ્રાવણ શૂન્ય ડિગ્રી પર થીજી જાય છે, પાણી 7.5 ડિગ્રી પર, માનવ શરીરનું તાપમાન 22.5 ડિગ્રી લેવામાં આવે છે અને પાણી 60 ડિગ્રી પર ઉકળે છે (એવો અભિપ્રાય છે કે આ એક કલાકમાં 60 સેકન્ડ સમાન છે). ફેરનહીટ અપૂર્ણાંક ભાગને દૂર કરવા માટે દરેક સંખ્યાને ચાર વડે ગુણાકાર કરે છે. તે જ સમયે, બરફનું ગલનબિંદુ 30 ડિગ્રી બહાર આવ્યું, અને માનવ તાપમાન 90 ડિગ્રી હતું. તેણે આગળ જઈને સ્કેલને ખસેડ્યું જેથી બરફનું બિંદુ 32 ડિગ્રી હતું, અને માનવ શરીરનું તાપમાન 96 ડિગ્રી હતું. આમ, આ બે બિંદુઓ વચ્ચેના અંતરાલને તોડવાનું શક્ય બન્યું, જે 64 ડિગ્રી જેટલું હતું, ફક્ત અંતરાલને અડધા ભાગમાં વિભાજીત કરીને. (64 એ 2 ની છઠ્ઠી ઘાત છે).

જ્યારે મેં મારા માપાંકિત થર્મોમીટર વડે પાણીના ઉત્કલન બિંદુને માપ્યું, ત્યારે ફેરનહીટ મૂલ્ય લગભગ 212 °F હતું. ત્યારબાદ, વૈજ્ઞાનિકોએ બે સારી રીતે પુનઃઉત્પાદન કરી શકાય તેવા સંદર્ભ બિંદુઓને ચોક્કસ મૂલ્ય સોંપીને, સ્કેલને સહેજ પુનઃવ્યાખ્યાયિત કરવાનું નક્કી કર્યું: 32 °F પર બરફનો ગલનબિંદુ અને 212 °F પર પાણીનો ઉત્કલન બિંદુ. તે જ સમયે, નવા, વધુ સચોટ માપન પછી આ સ્કેલ પર સામાન્ય માનવ તાપમાન લગભગ 98 °F હોવાનું બહાર આવ્યું છે, અને 96 °F નથી.

રેઉમર સ્કેલ

ફ્રેન્ચ પ્રકૃતિશાસ્ત્રી રેને એન્ટોઈન ફર્ચોલ્ટ ડી રેઉમરનો જન્મ 28 ફેબ્રુઆરી, 1683ના રોજ લા રોશેલમાં નોટરીના પરિવારમાં થયો હતો. તેમનું શિક્ષણ પોઈટિયર્સની જેસુઈટ સ્કૂલમાં થયું હતું. 1699 થી તેમણે યુનિવર્સિટી ઓફ બોર્જેટમાં કાયદો અને ગણિતનો અભ્યાસ કર્યો. 1703 માં તેણે પેરિસમાં ગણિત અને ભૌતિકશાસ્ત્રનો અભ્યાસ ચાલુ રાખ્યો. રેનેએ 1708 માં ગણિતમાં તેમની પ્રથમ ત્રણ કૃતિઓ પ્રકાશિત કર્યા પછી, તેમને પેરિસ એકેડેમી ઓફ સાયન્સના સભ્ય તરીકે સ્વીકારવામાં આવ્યા.

રેઉમરના વૈજ્ઞાનિક કાર્યો તદ્દન વૈવિધ્યસભર છે. તેમણે ગણિત, રાસાયણિક તકનીક, વનસ્પતિશાસ્ત્ર, ભૌતિકશાસ્ત્ર અને પ્રાણીશાસ્ત્રનો અભ્યાસ કર્યો. પરંતુ છેલ્લા બે વિષયોમાં તે વધુ સફળ થયો, તેથી, તેના મુખ્ય કાર્યો આ વિષયોને સમર્પિત હતા.

1730 માં, રેઉમુરે તેણે શોધેલા આલ્કોહોલ થર્મોમીટરનું વર્ણન કર્યું, જેનો સ્કેલ પાણીના ઉકળતા અને ઠંડું બિંદુઓ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવ્યો હતો. 1 ડિગ્રી રેઉમુર બરફના ગલનબિંદુ (0 °R) અને પાણીના ઉત્કલન બિંદુ (80 °R) વચ્ચેના તાપમાનના અંતરાલના 1/80 બરાબર છે

ગોળાકાર ફ્લાસ્કમાં પાતળી ટ્યુબને સોલ્ડર કર્યા પછી, રેઉમુરે તેમાં આલ્કોહોલ રેડ્યો, શક્ય તેટલું પાણી અને ઓગળેલા વાયુઓથી શુદ્ધ કર્યું. તેમના સંસ્મરણોમાં, તેમણે નોંધ્યું છે કે તેમના પ્રવાહીમાં 5 ટકાથી વધુ પાણી નથી.

ટ્યુબ સીલ કરવામાં આવી ન હતી - રેઉમુરે તેને ફક્ત ટર્પેન્ટાઇન આધારિત પુટ્ટીથી પ્લગ કર્યું હતું.

હકીકતમાં, રેઉમુર પાસે માત્ર એક જ સંદર્ભ બિંદુ હતો: બરફનું પીગળવાનું તાપમાન. અને તેણે ડિગ્રીનું મૂલ્ય નક્કી કર્યું કે ક્યાંયથી આવતા નંબર 80 દ્વારા અમુક તાપમાન શ્રેણીને વિભાજિત કરીને નહીં, હકીકતમાં, તેણે તાપમાનમાં એક ડિગ્રી તરીકે ફેરફાર કરવાનું નક્કી કર્યું કે જેમાં આલ્કોહોલનું પ્રમાણ 1/1000 વધે છે અથવા ઘટે છે. . આમ, રેઉમુરના થર્મોમીટરને આવશ્યકપણે એક વિશાળ પાઇકનોમીટર અથવા વધુ સ્પષ્ટ રીતે, આ ભૌતિક રાસાયણિક ઉપકરણનો આદિમ પ્રોટોટાઇપ ગણી શકાય.

1734 માં શરૂ કરીને, રેઉમરે ફ્રાન્સના મધ્ય પ્રદેશોથી લઈને પોંડિચેરીના ભારતીય બંદર સુધીના વિવિધ વિસ્તારોમાં પાંચ વર્ષ માટે પ્રસ્તાવિત ઉપકરણનો ઉપયોગ કરીને હવાના તાપમાનના માપન અંગેના અહેવાલો પ્રકાશિત કર્યા, પરંતુ પછીથી થર્મોમેટ્રી છોડી દીધી.

આજકાલ, રેયુમર સ્કેલ ઉપયોગની બહાર પડી ગયું છે.

સેલ્સિયસ

એન્ડર્સ સેલ્સિયસ (નવેમ્બર 27, 1701 - એપ્રિલ 25, 1744) એક સ્વીડિશ ખગોળશાસ્ત્રી, ભૂસ્તરશાસ્ત્રી અને હવામાનશાસ્ત્રી હતા (તે સમયે ભૂસ્તરશાસ્ત્ર અને હવામાનશાસ્ત્રને ખગોળશાસ્ત્રનો ભાગ ગણવામાં આવતો હતો). ઉપ્સલા યુનિવર્સિટીમાં ખગોળશાસ્ત્રના પ્રોફેસર (1730-1744).

ફ્રેન્ચ ખગોળશાસ્ત્રી પિયર લુઈસ મોરેઉ સાથે મળીને, ડી મૌપર્ટુઈસે લેપલેન્ડ (તે સમયે સ્વીડનનો ભાગ) માં મેરીડીયનના 1-ડિગ્રી સેગમેન્ટને માપવા માટેના અભિયાનમાં ભાગ લીધો હતો. વિષુવવૃત્ત પર સમાન અભિયાનનું આયોજન કરવામાં આવ્યું હતું, જે હવે એક્વાડોર છે. પરિણામોની સરખામણીએ ન્યૂટનની ધારણાને સમર્થન આપ્યું કે પૃથ્વી એક લંબગોળ છે, ધ્રુવો પર ચપટી છે.

1742 માં, તેમણે સેલ્સિયસ સ્કેલનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો, જેમાં પાણીના ટ્રિપલ પોઈન્ટનું તાપમાન (આ તાપમાન વ્યવહારીક રીતે સામાન્ય દબાણ પર બરફના પીગળવાના તાપમાન સાથે એકરુપ છે) 100 અને પાણીનો ઉત્કલન બિંદુ 0 તરીકે લેવામાં આવ્યો હતો. (શરૂઆતમાં , સેલ્સિયસએ બરફના ગલન તાપમાનને 100° તરીકે લીધું હતું અને 0° એ પાણીનો ઉત્કલન બિંદુ છે અને માત્ર સેલ્સિયસના મૃત્યુના વર્ષમાં, તેના સમકાલીન કાર્લ લિનીયસે આ સ્કેલને "વળ્યું" હતું). આમ, બરફના ગલનબિંદુને સેલ્સિયસ સ્કેલ પર શૂન્ય તરીકે અને પ્રમાણભૂત વાતાવરણીય દબાણ પર પાણીનો ઉત્કલન બિંદુ 100° તરીકે લેવામાં આવ્યો હતો. આ સ્કેલ 0-100°ની રેન્જમાં રેખીય છે અને 0°થી નીચે અને 100°થી ઉપરના પ્રદેશમાં રેખીય રીતે ચાલુ રહે છે.

સેલ્સિયસ સ્કેલ ફેરનહીટ સ્કેલ અને રેયુમર સ્કેલ કરતાં વધુ તર્કસંગત હોવાનું બહાર આવ્યું છે, અને હવે તેનો સર્વત્ર ઉપયોગ થાય છે.

કેલ્વિન સ્કેલ

કેલ્વિન વિલિયમ (1824-1907) - એક ઉત્કૃષ્ટ અંગ્રેજી ભૌતિકશાસ્ત્રી, થર્મોડાયનેમિક્સ અને વાયુઓના મોલેક્યુલર ગતિ સિદ્ધાંતના સ્થાપકોમાંના એક.

કેલ્વિને 1848 માં સંપૂર્ણ તાપમાન સ્કેલ રજૂ કર્યું અને ગરમીને કામમાં સંપૂર્ણપણે રૂપાંતરિત કરવાની અશક્યતાના સ્વરૂપમાં થર્મોડાયનેમિક્સના બીજા નિયમના ફોર્મ્યુલેશનમાંથી એક આપ્યું. તેણે પ્રવાહીની સપાટીની ઊર્જાને માપવાના આધારે પરમાણુઓના કદની ગણતરી કરી.

અંગ્રેજ વૈજ્ઞાનિક ડબલ્યુ. કેલ્વિને સંપૂર્ણ તાપમાન સ્કેલ રજૂ કર્યું. કેલ્વિન સ્કેલ પર શૂન્ય તાપમાન સંપૂર્ણ શૂન્યને અનુરૂપ છે, અને આ સ્કેલ પર તાપમાનનું એકમ સેલ્સિયસ સ્કેલ પર એક ડિગ્રી જેટલું છે, તેથી સંપૂર્ણ તાપમાન ટીસૂત્ર દ્વારા સેલ્સિયસ સ્કેલ પર તાપમાન સાથે સંબંધિત છે:

સંપૂર્ણ તાપમાનના SI એકમને કેલ્વિન (સંક્ષિપ્ત K) કહેવામાં આવે છે. તેથી, સેલ્સિયસ સ્કેલ પર એક ડિગ્રી કેલ્વિન સ્કેલ પર એક ડિગ્રી બરાબર છે: 1 °C = 1 K.

તાપમાનના મૂલ્યો જે ફેરનહીટ અને સેલ્સિયસ ભીંગડા આપણને આપે છે તે સરળતાથી એકબીજામાં રૂપાંતરિત થઈ શકે છે. જ્યારે "તમારા માથામાં" ફેરનહીટ મૂલ્યોને ડિગ્રી સેલ્સિયસમાં રૂપાંતરિત કરો, ત્યારે તમારે મૂળ આકૃતિને 32 એકમોથી ઘટાડવાની અને 5/9 વડે ગુણાકાર કરવાની જરૂર છે. ઊલટું (સેલ્સિયસથી ફેરનહીટ સ્કેલ સુધી) - મૂળ મૂલ્યને 9/5 વડે ગુણાકાર કરો અને 32 ઉમેરો. સરખામણી માટે: સેલ્સિયસમાં સંપૂર્ણ શૂન્યનું તાપમાન 273.15 ° છે, ફેરનહીટમાં - 459.67 °.

તાપમાન માપન

તાપમાન માપન તાપમાન પર અમુક ભૌતિક જથ્થા (ઉદાહરણ તરીકે, વોલ્યુમ) ની અવલંબન પર આધારિત છે. આ અવલંબનનો ઉપયોગ થર્મોમીટરના તાપમાનના ધોરણમાં થાય છે - એક ઉપકરણ જે તાપમાન માપવા માટે વપરાય છે.

સંપૂર્ણ શૂન્ય તાપમાન

કોઈપણ માપ માટે સંદર્ભ બિંદુની હાજરી જરૂરી છે. તાપમાન કોઈ અપવાદ નથી. ફેરનહીટ સ્કેલ માટે, આ શૂન્ય ચિહ્ન એ ટેબલ સોલ્ટ સાથે મિશ્રિત બરફનું તાપમાન છે, તે પાણીનું ઠંડું તાપમાન છે; પરંતુ ત્યાં એક વિશિષ્ટ તાપમાન સંદર્ભ બિંદુ છે - સંપૂર્ણ શૂન્ય.

ઘણા વર્ષોથી, સંશોધકો સંપૂર્ણ શૂન્ય તાપમાન તરફ આગળ વધી રહ્યા છે. જેમ જાણીતું છે, નિરપેક્ષ શૂન્ય સમાન તાપમાન ઘણા કણોની સિસ્ટમની જમીનની સ્થિતિને લાક્ષણિકતા આપે છે - એક એવી સ્થિતિ જેમાં સૌથી ઓછી શક્ય ઊર્જા હોય છે, જ્યાં અણુઓ અને પરમાણુઓ કહેવાતા "શૂન્ય" સ્પંદનો કરે છે. આમ, નિરપેક્ષ શૂન્ય (સંપૂર્ણ શૂન્ય પોતે વ્યવહારમાં અપ્રાપ્ય હોવાનું માનવામાં આવે છે) ની નજીક ઊંડા ઠંડક, પદાર્થના ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કરવા માટે અમર્યાદિત શક્યતાઓ ખોલે છે.

સંપૂર્ણ શૂન્ય એ સૈદ્ધાંતિક રીતે સૌથી ઓછું શક્ય તાપમાન છે. આ તાપમાનની નજીક, પદાર્થની ઊર્જા ન્યૂનતમ બને છે. તેને ઘણીવાર "કેલ્વિન સ્કેલ પર શૂન્ય" પણ કહેવામાં આવે છે. સંપૂર્ણ શૂન્ય લગભગ -273°C અથવા -460°F છે. બધા પદાર્થો - વાયુઓ, પ્રવાહી, ઘન - પરમાણુઓથી બનેલા છે, અને તાપમાન આ અણુઓની હિલચાલની ગતિ નક્કી કરે છે. ઉષ્ણતામાન જેટલું ઊંચું હશે, પરમાણુઓની ઝડપ જેટલી વધારે છે અને તેમને ખસેડવા માટે વધુ વોલ્યુમની જરૂર છે (એટલે કે, પદાર્થો વિસ્તરણ કરે છે). તાપમાન જેટલું ઓછું થાય છે, તેટલું ધીમી ગતિએ ચાલે છે અને જેમ જેમ તાપમાન ઘટે છે તેમ તેમ પરમાણુઓની ઉર્જા આખરે એટલી બધી ઘટી જાય છે કે તેઓ એકસાથે ફરવાનું બંધ કરી દે છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, કોઈપણ પદાર્થ, જ્યારે સ્થિર થાય છે, ઘન બને છે. જો કે ભૌતિકશાસ્ત્રીઓએ પહેલાથી જ તાપમાન પ્રાપ્ત કર્યું છે જે સંપૂર્ણ શૂન્યથી માત્ર એક ડિગ્રીના દસ લાખમા ભાગથી અલગ હોય છે, સંપૂર્ણ શૂન્ય પોતે જ અગમ્ય છે. વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજીની શાખા જે નિરપેક્ષ શૂન્યની નજીકના પદાર્થો અથવા પદાર્થોના અસામાન્ય વર્તનનો અભ્યાસ કરે છે તેને ક્રાયોજેનિક ટેકનોલોજી કહેવામાં આવે છે.

નિરપેક્ષ શૂન્યની શોધમાં આવશ્યકપણે સમાન સમસ્યાઓનો સામનો કરવો પડે છે . પ્રકાશની ગતિ સુધી પહોંચવા માટે અસંખ્ય ઊર્જાની જરૂર પડે છે, અને સંપૂર્ણ શૂન્ય સુધી પહોંચવા માટે અનંત માત્રામાં ઉષ્મા કાઢવાની જરૂર પડે છે. આ બંને પ્રક્રિયાઓ અશક્ય છે.

એ હકીકત હોવા છતાં કે આપણે હજી સુધી સંપૂર્ણ શૂન્યની વાસ્તવિક સ્થિતિ પ્રાપ્ત કરી નથી, અમે તેની ખૂબ નજીક છીએ (જોકે આ કિસ્સામાં "ખૂબ" એ ખૂબ જ છૂટક ખ્યાલ છે; નર્સરી કવિતાની જેમ: બે, ત્રણ, ચાર, ચાર અને એક અડધા, એક તાર પર ચાર, વાળની પહોળાઈ દ્વારા ચાર, પાંચ). પૃથ્વી પર અત્યાર સુધીનું સૌથી ઠંડું તાપમાન 1983માં એન્ટાર્કટિકામાં -89.15 ડિગ્રી સેલ્સિયસ (184K) નોંધાયું હતું.

શા માટે આપણને સંપૂર્ણ શૂન્ય તાપમાનની જરૂર છે?

સંપૂર્ણ શૂન્ય તાપમાન એ સૈદ્ધાંતિક ખ્યાલ છે; તેને વ્યવહારમાં, સૈદ્ધાંતિક રીતે, સૌથી વધુ આધુનિક સાધનો સાથેની વૈજ્ઞાનિક પ્રયોગશાળાઓમાં પણ પ્રાપ્ત કરવું અશક્ય છે. પરંતુ વૈજ્ઞાનિકો પદાર્થને ખૂબ જ નીચા તાપમાને ઠંડુ કરવા માટે વ્યવસ્થા કરે છે, જે સંપૂર્ણ શૂન્યની નજીક છે.

આવા તાપમાને, પદાર્થો અદ્ભુત ગુણધર્મો પ્રાપ્ત કરે છે જે સામાન્ય સંજોગોમાં તેમની પાસે ન હોઈ શકે. બુધ, જેને "જીવંત ચાંદી" કહેવામાં આવે છે કારણ કે તે પ્રવાહીની નજીકની સ્થિતિમાં છે, આ તાપમાને ઘન બને છે - તે બિંદુ સુધી કે તેનો ઉપયોગ નખ ચલાવવા માટે થઈ શકે છે. કેટલીક ધાતુઓ કાચની જેમ બરડ બની જાય છે. રબર એટલું જ સખત અને બરડ બની જાય છે. જો તમે નિરપેક્ષ શૂન્યની નજીકના તાપમાને હથોડા વડે રબરની વસ્તુને મારશો, તો તે કાચની જેમ તૂટી જશે.

ગુણધર્મોમાં આ પરિવર્તન ગરમીની પ્રકૃતિ સાથે પણ સંકળાયેલું છે. ભૌતિક શરીરનું તાપમાન જેટલું ઊંચું હોય છે, પરમાણુઓ વધુ તીવ્ર અને અસ્તવ્યસ્ત થાય છે. જેમ જેમ તાપમાન ઘટે છે તેમ, ચળવળ ઓછી તીવ્ર બને છે અને માળખું વધુ વ્યવસ્થિત બને છે.

તે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે, ખાસ કરીને વૈજ્ઞાનિક દૃષ્ટિકોણથી, સામગ્રી અત્યંત નીચા તાપમાને ઉન્મત્ત વર્તન કરે છે.

તેથી વાયુ પ્રવાહી બને છે, અને પ્રવાહી ઘન બને છે. ઓર્ડરનું અંતિમ સ્તર ક્રિસ્ટલ માળખું છે. અતિ-નીચા તાપમાને, સામાન્ય રીતે આકારહીન રહે તેવા પદાર્થો પણ, જેમ કે રબર, તેને પ્રાપ્ત કરે છે.

રસપ્રદ ઘટના ધાતુઓ સાથે પણ થાય છે. સ્ફટિક જાળીના અણુઓ ઓછા કંપનવિસ્તાર સાથે વાઇબ્રેટ થાય છે, ઇલેક્ટ્રોન સ્કેટરિંગ ઘટે છે, અને તેથી વિદ્યુત પ્રતિકાર ઘટે છે. મેટલ સુપરકન્ડક્ટિવિટી મેળવે છે, જેનો વ્યવહારુ ઉપયોગ ખૂબ જ આકર્ષક લાગે છે, જોકે હાંસલ કરવું મુશ્કેલ છે.

ખૂબ જ નીચા તાપમાને, ઘણી સામગ્રી સુપરફ્લુઇડ બની જાય છે, એટલે કે તેમાં સ્નિગ્ધતા બિલકુલ હોતી નથી, અલ્ટ્રા-પાતળા સ્તરોમાં સ્ટેક થઈ શકે છે, અને લઘુત્તમ ઊર્જા પ્રાપ્ત કરવા માટે ગુરુત્વાકર્ષણને અવગણી શકે છે. ઉપરાંત, નીચા તાપમાને, ઘણી સામગ્રી સુપરકન્ડક્ટિંગ બની જાય છે, એટલે કે ત્યાં કોઈ વિદ્યુત પ્રતિકાર નથી. સુપરકન્ડક્ટર્સ બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રોને એવી રીતે પ્રતિસાદ આપવા સક્ષમ છે કે તેને મેટલની અંદર સંપૂર્ણપણે રદ કરી શકાય. પરિણામે, તમે ઠંડા તાપમાન અને ચુંબકને જોડી શકો છો અને લેવિટેશન જેવું કંઈક મેળવી શકો છો.

શા માટે ત્યાં સંપૂર્ણ શૂન્ય છે, પરંતુ સંપૂર્ણ મહત્તમ નથી?

ચાલો બીજી આત્યંતિકતા જોઈએ. જો ઉષ્ણતામાન માત્ર ઉર્જાનું માપદંડ છે, તો આપણે અણુઓ પ્રકાશની ઝડપની નજીક અને નજીક આવવાની કલ્પના કરી શકીએ છીએ. આ હંમેશ માટે ચાલતું નથી, ખરું?

ટૂંકો જવાબ છે: અમને ખબર નથી. તે શક્ય છે કે ત્યાં શાબ્દિક રીતે અનંત તાપમાન જેવી વસ્તુ છે, પરંતુ જો ત્યાં ચોક્કસ મર્યાદા હોય, તો યુવા બ્રહ્માંડ તે શું છે તે અંગે કેટલાક સુંદર રસપ્રદ સંકેતો પ્રદાન કરે છે. અત્યાર સુધીનું સૌથી વધુ તાપમાન (ઓછામાં ઓછું આપણા બ્રહ્માંડમાં) કદાચ પ્લેન્કના સમય તરીકે ઓળખાય છે તે દરમિયાન થયું હતું. તે બિગ બેંગ પછીની 10^-43 સેકન્ડની ક્ષણ હતી જ્યારે ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ અને ભૌતિકશાસ્ત્રથી ગુરુત્વાકર્ષણ અલગ થઈ ગયું તે હવે જેવું છે તે બરાબર બન્યું. તે સમયે તાપમાન આશરે 10^32 K હતું. આ આપણા સૂર્યની અંદરના તાપમાન કરતાં સેપ્ટિલિયન ગણું વધુ ગરમ છે.

ફરીથી, અમને ખાતરી નથી કે આ સૌથી ગરમ તાપમાન છે કે કેમ. અમારી પાસે પ્લાન્કના સમયે બ્રહ્માંડનું મોટું મોડેલ પણ ન હોવાથી, અમને ખાતરી પણ નથી કે બ્રહ્માંડ આવી સ્થિતિમાં ઉકળે છે. કોઈ પણ સંજોગોમાં, આપણે નિરપેક્ષ ઉષ્મા કરતાં નિરપેક્ષ શૂન્યની અનેકગણી નજીક છીએ.

પૃથ્વી પરનું જીવન કેવી રીતે તાપમાન અને આબોહવાની પરિસ્થિતિઓ પર આધારિત છે

પ્રાચીન સમયમાં પણ, આપણા પૂર્વજો હવામાન અને અન્ય કુદરતી ઘટનાઓ પર સુખાકારી અને તમામ જીવન પ્રક્રિયાઓની અવલંબન વિશે જાણતા હતા. પ્રથમ લેખિત પુરાવાઓ આરોગ્ય પર કુદરતી અને આબોહવાની ઘટનાઓનો પ્રભાવમાણસો પ્રાચીન સમયથી જાણીતા છે. ભારતમાં 4000 વર્ષ પહેલાં તેઓએ સૂર્ય, વાવાઝોડા અને વરસાદના કિરણોમાંથી ઔષધીય ગુણો મેળવતા છોડ વિશે વાત કરી હતી. તિબેટીયન દવા હજુ પણ હવામાન સંબંધી પરિબળોના ચોક્કસ સંયોજનો સાથે રોગોને સાંકળે છે. પ્રાચીન ગ્રીક તબીબી વૈજ્ઞાનિક હિપ્પોક્રેટ્સે (460-377 બીસી) તેમના "એફોરિઝમ્સ" માં લખ્યું છે, ખાસ કરીને, માનવ શરીર વર્ષના સમયના સંબંધમાં અલગ રીતે વર્તે છે: કેટલાક ઉનાળાની નજીક સ્થિત છે, અન્ય - શિયાળામાં, અને રોગો પ્રગતિ કરે છે. વર્ષના જુદા જુદા સમયે, જુદા જુદા દેશોમાં અને રહેવાની સ્થિતિમાં અલગ રીતે (સારા કે ખરાબ).

માનવ સ્વાસ્થ્ય પર આબોહવા પરિબળોના પ્રભાવ પર દવામાં વૈજ્ઞાનિક દિશાનો પાયો 17મી સદીમાં ઉદ્ભવ્યો હતો. રશિયામાં, માનવો પર આબોહવા, ઋતુઓ અને હવામાનના પ્રભાવનો અભ્યાસ સેન્ટ પીટર્સબર્ગ (1725) માં રશિયન એકેડેમી ઓફ સાયન્સની સ્થાપના સાથે શરૂ થયો. ઉત્કૃષ્ટ સ્થાનિક વૈજ્ઞાનિકો I.M.એ આ વિજ્ઞાનના સૈદ્ધાંતિક પાયાના વિકાસમાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવી હતી. સેચેનોવ, આઈ.પી. પાવલોવ અને અન્ય. 21મી સદીની શરૂઆતમાં, તે સાબિત થયું હતું કે વોલ્ગોગ્રાડ અને આસ્ટ્રાખાન પ્રદેશોમાં પશ્ચિમ નાઇલ તાવનો ફાટી નીકળવો અસામાન્ય રીતે ગરમ શિયાળા સાથે સંકળાયેલો હતો. 2010 ની ગરમીના કારણે આ રોગમાં અભૂતપૂર્વ વધારો થયો - વોલ્ગોગ્રાડ, રોસ્ટોવ, વોરોનેઝ અને આસ્ટ્રાખાન પ્રદેશોમાં 480 કેસ. ઉત્તર તરફ ટિક-જન્મેલા એન્સેફાલીટીસની ધીમે ધીમે પ્રગતિ પણ છે, જે પ્રો.ના કાર્ય દ્વારા સાબિત થયું છે. એન.કે. આર્ખાંગેલ્સ્ક પ્રદેશમાં ટોકરેવિચ (સેન્ટ પીટર્સબર્ગ ઇન્સ્ટિટ્યુટ ઓફ માઇક્રોબાયોલોજી એન્ડ એપિડેમિઓલોજીનું નામ પાશ્ચર પછી રાખવામાં આવ્યું છે) અને આ ઘટના આબોહવા પરિવર્તન સાથે પણ સંકળાયેલી છે.

આબોહવા માનવ પર સીધી અને પરોક્ષ અસર કરે છે

સીધો પ્રભાવ ખૂબ જ વૈવિધ્યસભર છે અને તે માનવ શરીર પર આબોહવા પરિબળોની સીધી અસરને કારણે છે અને સૌથી ઉપર, પર્યાવરણ સાથે તેની ગરમીના વિનિમયની પરિસ્થિતિઓ પર: ત્વચા, શ્વસન, રક્તવાહિની અને પરસેવો પ્રણાલીને રક્ત પુરવઠા પર. .

માનવ શરીર, એક નિયમ તરીકે, એક અલગ પરિબળ દ્વારા પ્રભાવિત નથી, પરંતુ તેમના સંયોજન દ્વારા, અને મુખ્ય અસર આબોહવાની પરિસ્થિતિઓમાં સામાન્ય વધઘટ નથી, પરંતુ મુખ્યત્વે તેમના અચાનક ફેરફારો છે. કોઈપણ જીવંત જીવ માટે, વિવિધ ફ્રીક્વન્સીઝની મહત્વપૂર્ણ પ્રવૃત્તિની ચોક્કસ લય સ્થાપિત કરવામાં આવી છે.

માનવ શરીરના કેટલાક કાર્યો વર્ષની ઋતુઓ સાથે ફેરફારો દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. આ શરીરનું તાપમાન, મેટાબોલિક રેટ, રુધિરાભિસરણ તંત્ર, રક્ત કોશિકાઓ અને પેશીઓની રચનાને લાગુ પડે છે. તેથી, ઉનાળામાં, રક્ત આંતરિક અવયવોમાંથી ત્વચામાં પુનઃવિતરિત થાય છે, તેથી શિયાળાની તુલનામાં ઉનાળામાં બ્લડ પ્રેશર ઓછું હોય છે.

માનવોને અસર કરતા આબોહવા પરિબળો

બાહ્ય વાતાવરણના મોટાભાગના ભૌતિક પરિબળો, જેની સાથે માનવ શરીર વિકસિત થયું છે, તે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક પ્રકૃતિના છે. તે જાણીતું છે કે ઝડપથી વહેતા પાણીની નજીકની હવા તાજગી આપનારી અને પ્રેરણાદાયક છે: તેમાં ઘણા નકારાત્મક આયનો હોય છે. આ જ કારણોસર, વાવાઝોડા પછી લોકોને હવા સ્વચ્છ અને તાજગી લાગે છે. તેનાથી વિપરિત, વિવિધ પ્રકારના ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઉપકરણોની વિપુલતાવાળા તંગીવાળા ઓરડામાં હવા હકારાત્મક આયનોથી સંતૃપ્ત થાય છે. આવા રૂમમાં પ્રમાણમાં ટૂંકા રોકાણ પણ સુસ્તી, સુસ્તી, ચક્કર અને માથાનો દુખાવો તરફ દોરી જાય છે. ધૂળવાળા અને ભેજવાળા દિવસોમાં પવનયુક્ત હવામાનમાં સમાન ચિત્ર જોવા મળે છે. પર્યાવરણીય દવાના ક્ષેત્રના નિષ્ણાતો માને છે કે નકારાત્મક આયન માનવ સ્વાસ્થ્ય પર હકારાત્મક અસર કરે છે, જ્યારે હકારાત્મક આયન નકારાત્મક અસર કરે છે.

અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગ

આબોહવા પરિબળોમાં, સૌર સ્પેક્ટ્રમનો ટૂંકા-તરંગ ભાગ - અલ્ટ્રાવાયોલેટ રેડિયેશન (યુવીઆર) (તરંગલંબાઇ 295–400 એનએમ) ખૂબ જ જૈવિક મહત્વ ધરાવે છે.

અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગ સામાન્ય માનવ જીવન માટે પૂર્વશરત છે. તે ત્વચા પરના સુક્ષ્મસજીવોનો નાશ કરે છે, રિકેટ્સ અટકાવે છે, ખનિજ ચયાપચયને સામાન્ય બનાવે છે, અને ચેપી રોગો અને અન્ય રોગો સામે શરીરની પ્રતિકાર વધારે છે. વિશેષ અવલોકનોમાં જાણવા મળ્યું છે કે જે બાળકો પર્યાપ્ત અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગ પ્રાપ્ત થયા છે તેઓ શરદી માટે 10 ગણા ઓછા સંવેદનશીલ હોય છે જે બાળકો પર્યાપ્ત અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગ પ્રાપ્ત કરતા નથી. અલ્ટ્રાવાયોલેટ ઇરેડિયેશનની અછત સાથે, ફોસ્ફરસ-કેલ્શિયમ ચયાપચય વિક્ષેપિત થાય છે, ચેપી રોગો અને શરદી પ્રત્યે શરીરની સંવેદનશીલતા વધે છે, સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમની કાર્યાત્મક વિકૃતિઓ ઊભી થાય છે, કેટલાક ક્રોનિક રોગો ઉગ્ર બને છે, અને એકંદર શારીરિક પ્રવૃત્તિ અને પરિણામે, માનવ કાર્યક્ષમતામાં ઘટાડો થાય છે. . બાળકો ખાસ કરીને "પ્રકાશ ભૂખમરો" પ્રત્યે સંવેદનશીલ હોય છે, જેમાં તે વિટામિન ડીની ઉણપ (રિકેટ્સ) ના વિકાસ તરફ દોરી જાય છે.

તાપમાન

જીવંત જીવોના અસ્તિત્વ માટે થર્મલ પરિસ્થિતિઓ એ સૌથી મહત્વપૂર્ણ સ્થિતિ છે, કારણ કે તેમાંની તમામ શારીરિક પ્રક્રિયાઓ ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓમાં શક્ય છે.

સૌર કિરણોત્સર્ગ શરીરની બહાર સ્થિત એક બાહ્ય ઉષ્મા સ્ત્રોતમાં ફેરવાય છે જ્યારે તે શરીર પર પડે છે અને તેના દ્વારા શોષાય છે. સૌર કિરણોત્સર્ગની અસરોની શક્તિ અને પ્રકૃતિ ભૌગોલિક સ્થાન પર આધારિત છે અને તે પ્રદેશની આબોહવા નક્કી કરતા મહત્વપૂર્ણ પરિબળો છે. આબોહવા આપેલ વિસ્તારમાં છોડ અને પ્રાણીઓની પ્રજાતિઓની હાજરી અને વિપુલતા નક્કી કરે છે. બ્રહ્માંડમાં અસ્તિત્વમાં રહેલા તાપમાનની શ્રેણી હજારો ડિગ્રી જેટલી છે.

સરખામણીમાં, જે મર્યાદામાં જીવન અસ્તિત્વ ધરાવે છે તે ખૂબ જ સાંકડી છે - લગભગ 300°C, -200°C થી +100°C. હકીકતમાં, મોટાભાગની પ્રજાતિઓ અને મોટાભાગની પ્રવૃત્તિ તાપમાનની સાંકડી શ્રેણી સુધી મર્યાદિત છે. એક નિયમ તરીકે, આ તાપમાન કે જેના પર પ્રોટીનની સામાન્ય રચના અને કાર્ય શક્ય છે: 0 થી +50 ° સે.

તાપમાન એ તમામ જીવંત જીવોના તમામ શારીરિક કાર્યોને અસર કરતા મહત્વપૂર્ણ અજૈવિક પરિબળોમાંનું એક છે. પૃથ્વીની સપાટી પરનું તાપમાન ભૌગોલિક અક્ષાંશ અને સમુદ્ર સપાટીથી ઊંચાઈ તેમજ વર્ષના સમય પર આધારિત છે. હળવા કપડાં પહેરનાર વ્યક્તિ માટે, આરામદાયક હવાનું તાપમાન + 19...20°C, કપડાં વિના - +28...31°C હશે.

જ્યારે તાપમાનના પરિમાણો બદલાય છે, ત્યારે માનવ શરીર દરેક પરિબળને અનુકૂલન કરવા માટે ચોક્કસ પ્રતિક્રિયાઓ વિકસાવે છે, એટલે કે, તે અનુકૂલન કરે છે.

તાપમાન પરિબળ ઉચ્ચારિત મોસમી અને દૈનિક વધઘટ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. પૃથ્વીના અસંખ્ય પ્રદેશોમાં, પરિબળની આ અસર સજીવોની પ્રવૃત્તિના સમયને નિયંત્રિત કરવા, તેમના દૈનિક અને મોસમી જીવનની સ્થિતિને સુનિશ્ચિત કરવા માટે મહત્વપૂર્ણ સંકેત મૂલ્ય ધરાવે છે.

તાપમાનના પરિબળને દર્શાવતી વખતે, તેના આત્યંતિક સૂચકાંકો, તેમની ક્રિયાની અવધિ અને પુનરાવર્તિતતા ધ્યાનમાં લેવી ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. સજીવોની સહનશીલતાની બહાર જતા રહેઠાણોમાં તાપમાનમાં ફેરફાર તેમના સામૂહિક મૃત્યુ તરફ દોરી જાય છે. તાપમાનનું મહત્વ એ હકીકતમાં રહેલું છે કે તે કોષોમાં ભૌતિક રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓના દરમાં ફેરફાર કરે છે, જે સજીવોની સમગ્ર જીવન પ્રવૃત્તિને અસર કરે છે.

તાપમાનના ફેરફારો સાથે અનુકૂલન કેવી રીતે થાય છે?

ત્વચાના મુખ્ય ઠંડા અને ગરમી રીસેપ્ટર્સ શરીરના થર્મોરેગ્યુલેશન પ્રદાન કરે છે. વિવિધ તાપમાનના પ્રભાવ હેઠળ, સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમના સંકેતો વ્યક્તિગત રીસેપ્ટર્સમાંથી આવતા નથી, પરંતુ ત્વચાના સમગ્ર વિસ્તારો, કહેવાતા રીસેપ્ટર ક્ષેત્રોમાંથી, જેના પરિમાણો ચલ છે અને શરીરના તાપમાન અને પર્યાવરણ પર આધારિત છે.

શરીરનું તાપમાન, વધુ કે ઓછા અંશે, સમગ્ર શરીરને અસર કરે છે (તમામ અવયવો અને સિસ્ટમો). બાહ્ય વાતાવરણના તાપમાન અને શરીરના તાપમાન વચ્ચેનો સંબંધ થર્મોરેગ્યુલેશન સિસ્ટમની પ્રવૃત્તિની પ્રકૃતિ નક્કી કરે છે.

આસપાસનું તાપમાન શરીરના તાપમાન કરતા ફાયદાકારક રીતે ઓછું છે. પરિણામે, શરીરની સપાટી પરથી અને શ્વસન માર્ગ દ્વારા આસપાસની જગ્યામાં છોડવાને કારણે પર્યાવરણ અને માનવ શરીર વચ્ચે ગરમીનું સતત વિનિમય થાય છે. આ પ્રક્રિયાને સામાન્ય રીતે હીટ ટ્રાન્સફર કહેવામાં આવે છે. ઓક્સિડેટીવ પ્રક્રિયાઓના પરિણામે માનવ શરીરમાં ગરમીની રચનાને ગરમીનું ઉત્પાદન કહેવામાં આવે છે. આરામ પર અને સામાન્ય સ્વાસ્થ્ય સાથે, ગરમી ઉત્પન્ન કરવાની માત્રા હીટ ટ્રાન્સફરની માત્રા જેટલી હોય છે. ગરમ અથવા ઠંડા વાતાવરણમાં, શરીરની શારીરિક પ્રવૃત્તિ દરમિયાન, માંદગી, તણાવ, વગેરે. હીટ જનરેશન અને હીટ ટ્રાન્સફરનું સ્તર અલગ અલગ હોઈ શકે છે.

નીચા તાપમાને અનુકૂલન કેવી રીતે થાય છે?

જે પરિસ્થિતિઓ હેઠળ માનવ શરીર ઠંડાને અનુકૂલન કરે છે તે અલગ હોઈ શકે છે (ઉદાહરણ તરીકે, ગરમ ન હોય તેવા રૂમ, રેફ્રિજરેશન એકમો, શિયાળામાં બહાર કામ કરવું). તે જ સમયે, ઠંડીની અસર સતત નથી, પરંતુ માનવ શરીર માટે સામાન્ય તાપમાન શાસન સાથે વૈકલ્પિક છે. આવી પરિસ્થિતિઓમાં અનુકૂલન સ્પષ્ટપણે વ્યક્ત કરવામાં આવતું નથી. પ્રથમ દિવસોમાં, નીચા તાપમાનના પ્રતિભાવમાં, ગરમીનું ઉત્પાદન બિનઆર્થિક રીતે વધે છે; અનુકૂલન પછી, ગરમી ઉત્પન્ન કરવાની પ્રક્રિયાઓ વધુ તીવ્ર બને છે, અને હીટ ટ્રાન્સફર ઘટે છે.

નહિંતર, ઉત્તરીય અક્ષાંશોમાં વસવાટ કરો છો પરિસ્થિતિઓમાં અનુકૂલન થાય છે, જ્યાં વ્યક્તિ માત્ર નીચા તાપમાનથી જ નહીં, પરંતુ આ અક્ષાંશોની લાઇટિંગ શાસન અને સૌર કિરણોત્સર્ગના સ્તર દ્વારા પણ પ્રભાવિત થાય છે.

ઠંડક દરમિયાન માનવ શરીરમાં શું થાય છે.

ઠંડા રીસેપ્ટર્સની બળતરાને કારણે, રીફ્લેક્સ પ્રતિક્રિયાઓ જે ગરમીના સંરક્ષણને નિયંત્રિત કરે છે: ત્વચાની રક્તવાહિનીઓ સાંકડી થાય છે, જે શરીરના ગરમીના સ્થાનાંતરણને ત્રીજા ભાગથી ઘટાડે છે. તે મહત્વનું છે કે ગરમીનું ઉત્પાદન અને હીટ ટ્રાન્સફરની પ્રક્રિયાઓ સંતુલિત છે. હીટ જનરેશન પર હીટ ટ્રાન્સફરનું વર્ચસ્વ શરીરના તાપમાનમાં ઘટાડો અને શરીરના કાર્યોમાં વિક્ષેપ તરફ દોરી જાય છે. 35 ડિગ્રી સેલ્સિયસના શરીરના તાપમાને, માનસિક વિક્ષેપ જોવા મળે છે. તાપમાનમાં વધુ ઘટાડો રક્ત પરિભ્રમણ અને ચયાપચયને ધીમું કરે છે, અને 25 ડિગ્રી સેલ્સિયસથી નીચેના તાપમાને શ્વાસ લેવાનું બંધ થઈ જાય છે.

ઊર્જા પ્રક્રિયાઓની તીવ્રતાના પરિબળોમાંનું એક લિપિડ ચયાપચય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ધ્રુવીય સંશોધકો, જેનું ચયાપચય નીચા હવાના તાપમાનમાં ધીમું પડે છે, તેઓ ઊર્જા ખર્ચની ભરપાઈ કરવાની જરૂરિયાતને ધ્યાનમાં લે છે. તેમનો આહાર ઉચ્ચ ઉર્જા મૂલ્ય (કેલરી સામગ્રી) દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. ઉત્તરીય પ્રદેશોના રહેવાસીઓ વધુ તીવ્ર ચયાપચય ધરાવે છે. તેમના આહારમાં મોટા ભાગના પ્રોટીન અને ચરબીનો સમાવેશ થાય છે. તેથી, તેમના લોહીમાં ફેટી એસિડ્સની સામગ્રીમાં વધારો થાય છે, અને ખાંડનું સ્તર થોડું ઓછું થાય છે.

ઉત્તરની ભેજવાળી, ઠંડી આબોહવા અને ઓક્સિજનની ઉણપને અનુરૂપ લોકોમાં પણ ગેસનું વિનિમય, લોહીના સીરમમાં કોલેસ્ટ્રોલનું ઊંચું સ્તર અને હાડપિંજરના હાડકાંનું ખનિજીકરણ અને સબક્યુટેનીયસ ચરબીનું જાડું પડ (જે હીટ ઇન્સ્યુલેટર તરીકે કામ કરે છે) વધ્યું છે.

જો કે, બધા લોકો અનુકૂલન માટે સમાન રીતે સક્ષમ નથી. ખાસ કરીને, ઉત્તરના કેટલાક લોકોમાં, રક્ષણાત્મક પદ્ધતિઓ અને શરીરની અનુકૂલનશીલ પુનઃરચના ખોટા અનુકૂલનનું કારણ બની શકે છે - પેથોલોજીકલ ફેરફારોની સંપૂર્ણ શ્રેણી જેને "ધ્રુવીય રોગ" કહેવાય છે. દૂર ઉત્તરની પરિસ્થિતિઓમાં માનવ અનુકૂલનને સુનિશ્ચિત કરતા સૌથી મહત્વપૂર્ણ પરિબળોમાંનું એક એસ્કોર્બિક એસિડ (વિટામિન સી) માટે શરીરની જરૂરિયાત છે, જે વિવિધ પ્રકારના ચેપ સામે શરીરના પ્રતિકારને વધારે છે.

ઉચ્ચ તાપમાન માટે અનુકૂલન.

ઉષ્ણકટિબંધીય પરિસ્થિતિઓ માનવ શરીર પર હાનિકારક અસરો કરી શકે છે. અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગ, અતિશય ગરમી, અચાનક તાપમાનમાં ફેરફાર અને ઉષ્ણકટિબંધીય તોફાનો જેવા કઠોર પર્યાવરણીય પરિબળોને કારણે નકારાત્મક અસરો થઈ શકે છે. હવામાન-સંવેદનશીલ લોકોમાં, ઉષ્ણકટિબંધીય વાતાવરણના સંપર્કમાં તીવ્ર બીમારીઓનું જોખમ વધે છે, જેમાં કોરોનરી હૃદય રોગ, અસ્થમાનો હુમલો અને કિડની પત્થરોનો સમાવેશ થાય છે. આબોહવામાં અચાનક ફેરફારોને લીધે નકારાત્મક અસરો વધી શકે છે, જેમ કે હવાઈ મુસાફરી કરતી વખતે.

ઉચ્ચ તાપમાન કૃત્રિમ અને કુદરતી પરિસ્થિતિઓમાં માનવ શરીરને અસર કરી શકે છે. પ્રથમ કિસ્સામાં, અમારો અર્થ એ છે કે ઊંચા તાપમાનવાળા રૂમમાં કામ કરવું, આરામદાયક તાપમાનની સ્થિતિમાં રહેવા સાથે વૈકલ્પિક.

પર્યાવરણનું ઊંચું તાપમાન થર્મલ રીસેપ્ટર્સને ઉત્તેજિત કરે છે, જેનાં આવેગમાં હીટ ટ્રાન્સફર વધારવાના હેતુથી રીફ્લેક્સ પ્રતિક્રિયાઓ શામેલ છે. તે જ સમયે, ત્વચાની રક્ત વાહિનીઓ વિસ્તરે છે, વાહિનીઓ દ્વારા રક્તની હિલચાલ વેગ આપે છે, અને પેરિફેરલ પેશીઓની થર્મલ વાહકતા 5-6 ગણી વધે છે. જો આ થર્મલ સંતુલન જાળવવા માટે પૂરતું નથી, તો ત્વચાનું તાપમાન વધે છે અને રીફ્લેક્સ પરસેવો શરૂ થાય છે - હીટ ટ્રાન્સફરની સૌથી અસરકારક રીત (હાથ, ચહેરા, બગલની ચામડી પર પરસેવો ગ્રંથીઓની સૌથી મોટી સંખ્યા). દક્ષિણના સ્થાનિક રહેવાસીઓનું શરીરનું સરેરાશ વજન ઉત્તરના રહેવાસીઓ કરતા ઓછું હોય છે, અને સબક્યુટેનીયસ ચરબી ખૂબ વિકસિત નથી. મોર્ફોલોજિકલ અને ફિઝિયોલોજિકલ લાક્ષણિકતાઓ ખાસ કરીને ઉચ્ચ તાપમાન અને ભેજની અછત (રણ અને અર્ધ-રણમાં, તેમને અડીને આવેલા વિસ્તારો) માં રહેતી વસ્તીમાં ઉચ્ચારવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, મધ્ય આફ્રિકા, દક્ષિણ ભારત અને ગરમ, શુષ્ક આબોહવા ધરાવતા અન્ય પ્રદેશોના વતનીઓ લાંબા, પાતળા અંગો અને ઓછા શરીરનું વજન ધરાવે છે.

ગરમ વાતાવરણમાં વ્યક્તિના રોકાણ દરમિયાન તીવ્ર પરસેવો થવાથી શરીરમાં પાણીની માત્રામાં ઘટાડો થાય છે. પાણીના નુકસાનની ભરપાઈ કરવા માટે, તમારે તમારા વપરાશમાં વધારો કરવાની જરૂર છે. સમશીતોષ્ણ ઝોનમાંથી આવેલા લોકો કરતાં સ્થાનિક વસ્તી આ પરિસ્થિતિઓમાં વધુ અનુકૂળ છે. આદિવાસી લોકોને પાણીની તેમજ પ્રોટીન અને ચરબીની દૈનિક જરૂરિયાત બે થી ત્રણ ગણી ઓછી હોય છે, કારણ કે તેમની પાસે ઉર્જાનું પ્રમાણ વધુ હોય છે અને તરસ વધે છે. તીવ્ર પરસેવાના પરિણામે રક્ત પ્લાઝ્મામાં એસ્કોર્બિક એસિડ અને અન્ય પાણીમાં દ્રાવ્ય વિટામિન્સની સામગ્રીમાં ઘટાડો થતો હોવાથી, સ્થાનિક વસ્તીના આહારમાં કાર્બોહાઇડ્રેટ્સનું વર્ચસ્વ હોય છે, જે શરીરની સહનશક્તિમાં વધારો કરે છે, અને વિટામિન્સ, જે તેમને ભારે કાર્ય કરવા દે છે. લાંબા સમય સુધી શારીરિક કાર્ય.

કયા પરિબળો તાપમાનની ધારણા નક્કી કરે છે?

પવન તાપમાનની સંવેદનાને સૌથી વધુ સંવેદનશીલ રીતે વધારે છે. જોરદાર પવન સાથે, ઠંડા દિવસો વધુ ઠંડા લાગે છે, અને ગરમ દિવસો વધુ ગરમ લાગે છે. ભેજ શરીરના તાપમાનની ધારણાને પણ અસર કરે છે. ઉચ્ચ ભેજ સાથે, હવાનું તાપમાન વાસ્તવિકતા કરતા ઓછું લાગે છે, અને ઓછી ભેજ સાથે, વિપરીત સાચું છે.

તાપમાનની ધારણા વ્યક્તિગત છે. કેટલાક લોકોને ઠંડો, હિમાચ્છાદિત શિયાળો ગમે છે, જ્યારે કેટલાકને ગરમ અને સૂકો શિયાળો ગમે છે. આ વ્યક્તિની શારીરિક અને મનોવૈજ્ઞાનિક લાક્ષણિકતાઓ તેમજ આબોહવાની ભાવનાત્મક ધારણા પર આધાર રાખે છે જેમાં તેણે તેનું બાળપણ વિતાવ્યું હતું.

કુદરતી અને આબોહવાની પરિસ્થિતિઓ અને આરોગ્ય

માનવ સ્વાસ્થ્ય મોટે ભાગે હવામાન પરિસ્થિતિઓ પર આધાર રાખે છે. ઉદાહરણ તરીકે, શિયાળામાં લોકો વધુ વખત શરદી, પલ્મોનરી રોગો, ફલૂ અને ગળાના દુખાવાથી પીડાય છે.

હવામાન પરિસ્થિતિઓ સાથે સંકળાયેલા રોગોમાં મુખ્યત્વે ઓવરહિટીંગ અને હાયપોથર્મિયાનો સમાવેશ થાય છે. ગરમ, પવન વિનાના હવામાનમાં ઉનાળામાં ઓવરહિટીંગ અને હીટસ્ટ્રોક થાય છે. ફલૂ, શરદી, ઉપલા શ્વસન માર્ગના શરદી, એક નિયમ તરીકે, વર્ષના પાનખર-શિયાળાના સમયગાળામાં થાય છે. કેટલાક ભૌતિક પરિબળો (વાતાવરણીય દબાણ, ભેજ, હવાની હિલચાલ, ઓક્સિજનની સાંદ્રતા, પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રના વિક્ષેપની ડિગ્રી, વાતાવરણીય પ્રદૂષણનું સ્તર) માત્ર માનવ શરીર પર સીધી અસર કરતા નથી. અલગથી અથવા સંયોજનમાં, તેઓ હાલના રોગોના કોર્સને વધારી શકે છે અને ચેપી રોગોના પેથોજેન્સના પ્રસાર માટે ચોક્કસ શરતો તૈયાર કરી શકે છે. આમ, ઠંડીની મોસમ દરમિયાન, હવામાનની આત્યંતિક પરિવર્તનશીલતાને લીધે, કાર્ડિયોવેસ્ક્યુલર રોગો વધુ ખરાબ થાય છે - હાયપરટેન્શન, એન્જેના પેક્ટોરિસ, મ્યોકાર્ડિયલ ઇન્ફાર્ક્શન. આંતરડાના ચેપ (ટાઈફોઈડ તાવ, મરડો) ગરમીની મોસમમાં લોકોને અસર કરે છે. એક વર્ષથી ઓછી ઉંમરના બાળકોમાં, ન્યુમોનિયાની સૌથી મોટી સંખ્યા જાન્યુઆરી - એપ્રિલમાં નોંધાય છે.

નર્વસ ઓટોનોમિક સિસ્ટમ અથવા ક્રોનિક રોગોની વિકૃતિઓ ધરાવતા લોકો માટે, બદલાતા હવામાન પરિબળોને અનુકૂલન કરવું મુશ્કેલ છે. કેટલાક દર્દીઓ હવામાનના ફેરફારો પ્રત્યે એટલા સંવેદનશીલ હોય છે કે તેઓ એક પ્રકારના જૈવિક બેરોમીટર તરીકે સેવા આપી શકે છે, જે હવામાનની ઘણી વખત અગાઉથી ચોક્કસ આગાહી કરે છે. રશિયન ફેડરેશનની એકેડેમી ઓફ મેડિકલ સાયન્સિસની સાઇબેરીયન શાખા દ્વારા હાથ ધરવામાં આવેલા સંશોધનમાં દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે કાર્ડિયોવેસ્ક્યુલર રોગોથી પીડિત લોકોમાંથી 60-65% લોકો હવામાન પરિબળોમાં વધઘટ પ્રત્યે સંવેદનશીલ હોય છે, ખાસ કરીને વસંત અને પાનખરમાં, વાતાવરણીય દબાણ, હવામાં નોંધપાત્ર વધઘટ સાથે. તાપમાન અને પૃથ્વીના ભૌગોલિક ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ફેરફારો. જ્યારે હવાના મોરચા આક્રમણ કરે છે, હવામાનમાં વિરોધાભાસી ફેરફારોનું કારણ બને છે, હાયપરટેન્શનમાં કટોકટી વધુ વખત જોવા મળે છે, સેરેબ્રલ એથરોસ્ક્લેરોસિસવાળા દર્દીઓની સ્થિતિ વધુ ખરાબ થાય છે, અને કાર્ડિયોવેસ્ક્યુલર અકસ્માતો વધે છે.

શહેરીકરણ અને ઔદ્યોગિકીકરણના યુગમાં, લોકો તેમના મોટાભાગનું જીવન ઘરની અંદર વિતાવે છે. શરીર જેટલો લાંબો સમય બાહ્ય આબોહવા પરિબળોથી અલગ રહે છે અને આરામદાયક અથવા સબકમ્ફર્ટેબલ ઇન્ડોર માઇક્રોકલાઈમેટ સ્થિતિમાં હોય છે, તેટલી વધુ તેની સતત બદલાતા હવામાન પરિમાણો પ્રત્યે અનુકૂલનશીલ પ્રતિક્રિયાઓ ઘટે છે, જેમાં થર્મોરેગ્યુલેશન પ્રક્રિયાઓ નબળી પડી જાય છે. પરિણામે, માનવ શરીર અને બાહ્ય વાતાવરણ વચ્ચે ગતિશીલ સંતુલન ખોરવાય છે, કાર્ડિયોવેસ્ક્યુલર પેથોલોજી ધરાવતા લોકોમાં ગૂંચવણો ઊભી થાય છે - કટોકટી, મ્યોકાર્ડિયલ ઇન્ફાર્ક્શન, સેરેબ્રલ સ્ટ્રોક. તેથી, કાર્ડિયોવેસ્ક્યુલર અકસ્માતોને રોકવાની પદ્ધતિ તરીકે આધુનિક તબીબી હવામાન આગાહીનું આયોજન કરવું જરૂરી છે.

લગભગ દરેક વ્યક્તિ, ચોક્કસ ઉંમરે પહોંચ્યા પછી, અન્ય તણાવ અનુભવે છે અથવા બીમારીમાંથી સાજા થઈ જાય છે, અચાનક બદલાતા પર્યાવરણીય પરિબળો પર તેની સ્થિતિ અને મૂડની અવલંબન અનુભવવાનું શરૂ કરે છે. આ કિસ્સામાં, નિષ્કર્ષ સામાન્ય રીતે દોરવામાં આવે છે કે હવામાન આરોગ્યને અસર કરે છે. તે જ સમયે, અન્ય લોકો, જેમની પાસે નોંધપાત્ર સ્વાસ્થ્ય અને તેમની શક્તિઓ અને ક્ષમતાઓમાં ખૂબ વિશ્વાસ છે, તેઓ કલ્પના કરતા નથી કે તેમના દૃષ્ટિકોણથી વાતાવરણીય દબાણ, ભૌગોલિક ચુંબકીય વિક્ષેપ, સૂર્યમંડળમાં ગુરુત્વાકર્ષણની વિસંગતતાઓ વ્યક્તિ પર કેવી રીતે અસર કરી શકે છે. . તદુપરાંત, મનુષ્યો પર ભૂ-ભૌતિક પરિબળોના પ્રભાવના વિરોધીઓના જૂથમાં ઘણીવાર ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ અને ભૂ-ભૌતિકશાસ્ત્રીઓનો સમાવેશ થાય છે.

સંશયકારોની મુખ્ય દલીલો એ પૃથ્વીના ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રના ઊર્જાસભર મહત્વના બદલે વિવાદાસ્પદ ભૌતિક ગણતરીઓ છે, તેમજ સૂર્ય અને સૌરમંડળના ગ્રહોના ગુરુત્વાકર્ષણ દળોના પ્રભાવ હેઠળ તેના ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રમાં ફેરફારો. એવું કહેવાય છે કે શહેરોમાં ઔદ્યોગિક ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રો અનેક ગણા વધુ શક્તિશાળી હોય છે, અને ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રમાં પરિવર્તનનું મૂલ્ય, જે દશાંશ બિંદુ પછી આઠ શૂન્ય સાથેની આકૃતિ છે, તેનો કોઈ ભૌતિક અર્થ નથી. ઉદાહરણ તરીકે, ભૂ-ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ માનવ સ્વાસ્થ્ય પર સૌર, ભૂ-ભૌતિક અને હવામાન પરિબળોના પ્રભાવ પર આવા વૈકલ્પિક દૃષ્ટિકોણ ધરાવે છે.

વૈશ્વિક આરોગ્ય માટે ખતરો તરીકે આબોહવા પરિવર્તન

ક્લાઈમેટ ચેન્જ પરની આંતરસરકારી પેનલે પુષ્ટિ કરી છે કે માનવ સ્વાસ્થ્ય પર વૈશ્વિક આબોહવાની અસર દર્શાવતા પુરાવાઓનો મોટો સમૂહ છે. આબોહવાની પરિવર્તનશીલતા અને પરિવર્તન કુદરતી આફતો જેમ કે ગરમીના મોજા, પૂર અને દુષ્કાળથી મૃત્યુ અને બીમારી તરફ દોરી જાય છે. વધુમાં, ઘણા ગંભીર રોગો તાપમાન અને વરસાદની પેટર્નમાં ફેરફાર પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે. આ રોગોમાં મેલેરિયા અને ડેન્ગ્યુ જેવા વેક્ટર-જન્ય રોગો તેમજ કુપોષણ અને ઝાડાનો સમાવેશ થાય છે, જે મૃત્યુના અન્ય મુખ્ય કારણો છે. આબોહવા પરિવર્તન રોગના વધતા વૈશ્વિક બોજમાં પણ ફાળો આપી રહ્યું છે, જે વલણ ભવિષ્યમાં વધુ ખરાબ થવાની ધારણા છે.

માનવ સ્વાસ્થ્ય પર આબોહવા પરિવર્તનની અસર સમગ્ર વિશ્વમાં એકસરખી નથી. વિકાસશીલ દેશોમાં વસ્તી, ખાસ કરીને નાના ટાપુ રાજ્યો, શુષ્ક અને ઊંચાઈવાળા વિસ્તારો અને ગીચ વસ્તીવાળા દરિયાકાંઠાના વિસ્તારોને ખાસ કરીને સંવેદનશીલ ગણવામાં આવે છે.

સદનસીબે, હાલના આરોગ્ય કાર્યક્રમો અને દરમિયાનગીરીઓ દ્વારા આમાંના ઘણા સ્વાસ્થ્ય જોખમોને ટાળી શકાય છે. આરોગ્ય પ્રણાલીના મુખ્ય ઘટકોને મજબૂત કરવા અને તંદુરસ્ત વિકાસના માર્ગોને પ્રોત્સાહન આપવા માટે સંયુક્ત પગલાં હવે વસ્તીના સ્વાસ્થ્યને સુધારી શકે છે જ્યારે ભવિષ્યમાં આબોહવા પરિવર્તનની નબળાઈને પણ ઘટાડી શકે છે.

તારણો

પૃથ્વીના બાયોસ્ફિયરનો એક અભિન્ન ઘટક હોવાને કારણે, માણસ એ આસપાસના વિશ્વનો એક કણ છે, જે બાહ્ય પ્રક્રિયાઓના કોર્સ પર ઊંડો આધાર રાખે છે. અને તેથી, ફક્ત બાહ્ય વાતાવરણ, પ્રકૃતિ અને અવકાશની લય સાથે શરીરની આંતરિક પ્રક્રિયાઓની સંવાદિતા જ માનવ શરીરના સ્થિર કાર્ય માટે નક્કર આધાર બની શકે છે, એટલે કે, તેના સ્વાસ્થ્ય અને સારી- હોવા

આજે તે સ્પષ્ટ થઈ ગયું છે કે તે કુદરતી પ્રક્રિયાઓ છે જે આપણા શરીરને અસંખ્ય આત્યંતિક પરિબળોનો સામનો કરવાની ક્ષમતા આપે છે. અને માનવ સામાજિક પ્રવૃત્તિ એક સમાન શક્તિશાળી તાણયુક્ત તત્વ બની જાય છે જો તેની લય બાયોસ્ફિયર અને કોસ્મિક વધઘટનું પાલન કરતી નથી, અને ખાસ કરીને જ્યારે વ્યક્તિની જીવન પ્રવૃત્તિ, તેની જૈવિક ઘડિયાળ, કૃત્રિમ સામાજિક લયને ગૌણ બનાવવા માટે લાંબા ગાળાના લાંબા ગાળાના પ્રયાસ કરવામાં આવે છે.

આબોહવા અને હવામાન પરિસ્થિતિઓમાં ફેરફારો વિવિધ લોકોની સુખાકારી પર સમાન અસર કરતા નથી. તંદુરસ્ત વ્યક્તિમાં, જ્યારે આબોહવા અથવા હવામાનમાં ફેરફાર થાય છે, ત્યારે શરીરમાં શારીરિક પ્રક્રિયાઓ બદલાયેલી પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓમાં સમયસર ગોઠવાય છે. પરિણામે, રક્ષણાત્મક પ્રતિક્રિયામાં વધારો થાય છે, અને તંદુરસ્ત લોકો વ્યવહારીક રીતે હવામાનના નકારાત્મક પ્રભાવને અનુભવતા નથી. બીમાર વ્યક્તિમાં, અનુકૂલનશીલ પ્રતિક્રિયાઓ નબળી પડી જાય છે, તેથી શરીર ઝડપથી અનુકૂલન કરવાની ક્ષમતા ગુમાવે છે. માનવ સુખાકારી પર કુદરતી અને આબોહવાની પરિસ્થિતિઓનો પ્રભાવ વય અને શરીરની વ્યક્તિગત સંવેદનશીલતા સાથે પણ સંકળાયેલ છે.

તમારા સારા કાર્યને જ્ઞાન આધાર પર સબમિટ કરવું સરળ છે. નીચેના ફોર્મનો ઉપયોગ કરો

વિદ્યાર્થીઓ, સ્નાતક વિદ્યાર્થીઓ, યુવા વૈજ્ઞાનિકો કે જેઓ તેમના અભ્યાસ અને કાર્યમાં જ્ઞાન આધારનો ઉપયોગ કરે છે તેઓ તમારા ખૂબ આભારી રહેશે.

પર પોસ્ટ કર્યું http: www. સર્વશ્રેષ્ઠ. ru/

તાપમાન ભીંગડા

ચાલો ઉપલબ્ધ સ્કેલ્સને ક્રમમાં જોઈએ અને ઉપયોગમાં સરળતા અને વ્યવહારિક ઉપયોગિતાના દૃષ્ટિકોણથી તેમની તુલના કરવાનો પ્રયાસ કરીએ. ત્યાં પાંચ સૌથી પ્રખ્યાત ભીંગડા છે:

1. ફેરનહીટજર્મન વિજ્ઞાની ફેરનહીટ દ્વારા શોધ કરવામાં આવી હતી. 1709ના શિયાળાના ઠંડા દિવસોમાંના એક દિવસે, વૈજ્ઞાનિકના થર્મોમીટરમાં પારો ખૂબ જ નીચા તાપમાને આવી ગયો, જેને તેણે નવા સ્કેલ પર શૂન્ય તરીકે લેવાનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો. અન્ય સંદર્ભ બિંદુ માનવ શરીરનું તાપમાન હતું. તેના સ્કેલ પર પાણીનું ઠંડું બિંદુ +32° હતું અને ઉત્કલન બિંદુ +212° હતું. ફેરનહીટ સ્કેલ ખાસ કરીને વિચારશીલ અથવા અનુકૂળ નથી. અગાઉ, તે અંગ્રેજી બોલતા દેશોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતું હતું, પરંતુ હાલમાં તે યુએસએમાં લગભગ વિશિષ્ટ રીતે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

2. રેયુમર સ્કેલ મુજબ, 1731 માં ફ્રેન્ચ વૈજ્ઞાનિક રેને ડી રેઉમર દ્વારા શોધાયેલ, નીચલું સંદર્ભ બિંદુ પાણીનું ઠંડું બિંદુ છે. સ્કેલ આલ્કોહોલના ઉપયોગ પર આધારિત છે, જે ગરમ થાય ત્યારે વિસ્તરે છે; આ સ્કેલ હવે ઉપયોગની બહાર છે.

3. સેલ્સિયસ(1742 માં સ્વીડ એન્ડર્સ સેલ્સિયસ દ્વારા પ્રસ્તાવિત) બરફ અને પાણીના મિશ્રણનું તાપમાન (જે તાપમાને બરફ પીગળે છે) શૂન્ય તરીકે લેવામાં આવે છે, અન્ય મુખ્ય બિંદુ એ તાપમાન છે કે જેના પર પાણી ઉકળે છે. તેમની વચ્ચેના અંતરાલને 100 ભાગોમાં વિભાજીત કરવાનું નક્કી કરવામાં આવ્યું હતું, અને એક ભાગને માપનના એકમ તરીકે લેવામાં આવ્યો હતો - ડિગ્રી સેલ્સિયસ. આ સ્કેલ ફેરનહીટ સ્કેલ અને રેયુમર સ્કેલ કરતાં વધુ તર્કસંગત છે, અને હવે તેનો સર્વત્ર ઉપયોગ થાય છે.

4. કેલ્વિન સ્કેલ 1848 માં લોર્ડ કેલ્વિન (અંગ્રેજી વૈજ્ઞાનિક ડબલ્યુ. થોમસન) દ્વારા શોધ કરવામાં આવી હતી. તેના પરનો શૂન્ય બિંદુ એ સૌથી નીચા શક્ય તાપમાનને અનુરૂપ છે કે જેના પર પદાર્થના પરમાણુઓની હિલચાલ અટકી જાય છે. વાયુઓના ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કરતી વખતે આ મૂલ્યની સૈદ્ધાંતિક રીતે ગણતરી કરવામાં આવી હતી. સેલ્સિયસ સ્કેલ પર, આ મૂલ્ય લગભગ અનુલક્ષે છે - 273 ° સે, એટલે કે. શૂન્ય સેલ્સિયસ 273 K બરાબર છે. નવા સ્કેલના માપનનું એકમ એક કેલ્વિન હતું (મૂળમાં "ડિગ્રી કેલ્વિન" કહેવાય છે).

5. રેન્કિન સ્કેલ(સ્કોટિશ ભૌતિકશાસ્ત્રી ડબલ્યુ. રેન્કિનના નામ પરથી નામ આપવામાં આવ્યું છે) કેલ્વિન સ્કેલ જેવો જ સિદ્ધાંત ધરાવે છે, અને પરિમાણ ફેરનહીટ સ્કેલ જેવું જ છે. આ સિસ્ટમ વ્યવહારીક રીતે વ્યાપક ન હતી.

અનેતાપમાન માપન

1597 માં, ગેલિલિયો ગેલિલીએ થર્મોસ્કોપ બનાવ્યું. થર્મોસ્કોપ એ કાચનો એક નાનો દડો હતો જેમાં સોલ્ડર કરેલી કાચની નળી પાણીમાં નીચે ઉતારવામાં આવતી હતી. જ્યારે બોલ ઠંડો થયો, ત્યારે ટ્યુબમાં પાણી વધી ગયું. જેમ જેમ હવામાન ગરમ થયું તેમ, નળીઓમાં પાણીનું સ્તર ઘટી ગયું. ઉપકરણનો ગેરલાભ એ સ્કેલનો અભાવ અને વાતાવરણીય દબાણ પર રીડિંગ્સની અવલંબન હતી.

પાછળથી, ફ્લોરેન્ટાઇનના વૈજ્ઞાનિકોએ મણકાનો સ્કેલ ઉમેરીને અને બલૂનમાંથી હવા બહાર કાઢીને ગેલિલિયોના થર્મોસ્કોપમાં સુધારો કર્યો. 1700 માં, વૈજ્ઞાનિક ટોરીસેલી દ્વારા એરિયલ થર્મોસ્કોપનું રૂપાંતર કરવામાં આવ્યું હતું. ઉપકરણને ઊંધું કરવામાં આવ્યું હતું, પાણી સાથેનું વાસણ દૂર કરવામાં આવ્યું હતું, અને નળીમાં આલ્કોહોલ રેડવામાં આવ્યો હતો. ઉપકરણનું સંચાલન જ્યારે ગરમ થાય ત્યારે આલ્કોહોલના વિસ્તરણ પર આધારિત હતું - હવે રીડિંગ્સ વાતાવરણીય દબાણ પર આધારિત નથી. આ પ્રથમ પ્રવાહી થર્મોમીટર્સમાંનું એક હતું. ટોરીસેલીના થર્મોમીટર પાસે કોઈ સ્કેલ નહોતું.

1714 માં, ડચ વૈજ્ઞાનિક ફેરનહીટે પારો થર્મોમીટર બનાવ્યું. તેણે બરફ અને ટેબલ મીઠુંના મિશ્રણમાં થર્મોમીટર મૂક્યું અને પારાના સ્તંભની ઊંચાઈ 0 ડિગ્રી તરીકે ચિહ્નિત કરી. ફેરનહીટ પર આગામી બિંદુ માનવ શરીરનું તાપમાન હતું - 96 ડિગ્રી. શોધક પોતે બીજા મુદ્દાને "તંદુરસ્ત અંગ્રેજની બગલની નીચેનું તાપમાન" તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરે છે.

1730 માં, ફ્રેન્ચ ભૌતિકશાસ્ત્રી આર. રેઉમુરે બરફ (0 °R) અને ઉકળતા પાણી (80 °R) માટે સતત ગલનબિંદુ સાથે આલ્કોહોલ થર્મોમીટરનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો હતો. તે જ સમયે, સ્વીડિશ ખગોળશાસ્ત્રી એન્ડર્સ સેલ્સિયસે તેના પોતાના સ્કેલ સાથે ફેરનહીટ પારાના થર્મોમીટરનો ઉપયોગ કર્યો હતો, જ્યાં પાણીનો ઉત્કલન બિંદુ 0 ડિગ્રી અને બરફનો ગલનબિંદુ 100 ડિગ્રી લેવામાં આવ્યો હતો.

તાપમાન એ એક મહત્વપૂર્ણ પરિમાણ છે જે ફક્ત તકનીકી પ્રક્રિયાના પ્રવાહને જ નહીં, પણ પદાર્થના ગુણધર્મોને પણ નિર્ધારિત કરે છે. એકમોની SI સિસ્ટમમાં તાપમાન માપવા માટે, તાપમાન એકમ કેલ્વિન (K) સાથેનું તાપમાન માપન અપનાવવામાં આવે છે. આ સ્કેલનો પ્રારંભિક બિંદુ સંપૂર્ણ શૂન્ય (0 K) છે. પ્રક્રિયાના માપન માટે, ડિગ્રી સેલ્સિયસ (°C) ના તાપમાન એકમ સાથે તાપમાન સ્કેલનો વારંવાર ઉપયોગ થાય છે.

તાપમાન માપવા માટે, વિવિધ પ્રાથમિક કન્વર્ટરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જે તાપમાનને મધ્યવર્તી સિગ્નલમાં રૂપાંતરિત કરવાની પદ્ધતિમાં અલગ છે. ઉદ્યોગમાં, નીચેના પ્રાથમિક કન્વર્ટરનો સૌથી વધુ ઉપયોગ થાય છે: વિસ્તરણ થર્મોમીટર્સ, મેનોમેટ્રિક થર્મોમીટર્સ, રેઝિસ્ટન્સ થર્મોમીટર્સ, થર્મોકોપલ્સ (થર્મોઇલેક્ટ્રિક પાયરોમીટર) અને રેડિયેશન પિરોમીટર્સ. તે બધા, રેડિયેશન પિરોમીટરના અપવાદ સાથે, ઓપરેશન દરમિયાન માપેલા માધ્યમના સંપર્કમાં છે.

Allbest.ru પર પોસ્ટ કર્યું

...

સમાન દસ્તાવેજો

તાપમાન એ પદાર્થની થર્મલ સ્થિતિને દર્શાવતું પરિમાણ છે. તાપમાનના ભીંગડા, તાપમાન માપવા માટેના સાધનો અને તેમના મુખ્ય પ્રકારો. સતત દબાણ પર ગરમીના ઇનપુટ સાથે પિસ્ટન આંતરિક કમ્બશન એન્જિનનું થર્મોડાયનેમિક ચક્ર.

પરીક્ષણ, 03/25/2012 ઉમેર્યું

મૂળભૂત તાપમાન માપન ભીંગડા. પૃથ્વીની પરિસ્થિતિઓ હેઠળ મહત્તમ અને લઘુત્તમ મૂલ્યો. માનવ પર્યાવરણનું તાપમાન. પૃથ્વી પર તાપમાન પરિબળ. ઠંડા અને ગરમ પરિસ્થિતિઓમાં શરીરના વિવિધ વિસ્તારોમાં તાપમાનનું વિતરણ.

અહેવાલ, ઉમેરાયેલ 03/18/2014

તાપમાન માપવાના સાધનો. થર્મોઇલેક્ટ્રિક કન્વર્ટરની લાક્ષણિકતાઓ. વર્ણપટ ગુણોત્તર પાયરોમીટરનું સંચાલન સિદ્ધાંત. વધારાનું અને સંપૂર્ણ દબાણ માપવા માટેનાં સાધનો. પ્રવાહી, વિરૂપતા અને વિદ્યુત દબાણ ગેજના પ્રકારો.

ટ્યુટોરીયલ, 05/18/2014 ઉમેર્યું

વિવિધ ઐતિહાસિક સમયગાળામાં પગલાં અને માપન સાધનોની સિસ્ટમની સ્થિતિ. વિવિધ પદ્ધતિઓ અને માધ્યમોનો ઉપયોગ કરીને તાપમાન, દબાણ અને પ્રવાહીના પ્રવાહનું માપન. પદાર્થની રચના, સાપેક્ષ ભેજ અને ગુણધર્મોને માપવા માટેનાં સાધનો.

કોર્સ વર્ક, 01/11/2011 ઉમેર્યું

થર્મોઇલેક્ટ્રિક અસરનો ખ્યાલ; તકનીકી થર્મોકોપલ્સ, તેમના પ્રકારો. TEC ની લાક્ષણિકતાઓ અને ડિઝાઇન, ડિઝાઇન, હેતુ, ઓપરેટિંગ શરતો, ગેરફાયદા. તાપમાન માપન, નજીવા મૂલ્યમાંથી થર્મોઇએમએફના અનુમતિપાત્ર વિચલનોની મર્યાદા.

પરીક્ષણ, 01/30/2013 ઉમેર્યું

શરીરની થર્મલ સ્થિતિ અથવા તેના "હીટિંગ" ના માપને દર્શાવતા જથ્થાની લાક્ષણિકતા. બ્રાઉનિયન ગતિનું કારણ. આધુનિક થર્મોમીટર્સના પૂર્વજ, તેમના પ્રકારો. તાપમાન માપનના એકમો, ભીંગડાના પ્રકાર. થર્મોસ્કોપ બનાવવાનો પ્રયોગ.

પ્રસ્તુતિ, 01/14/2014 ઉમેર્યું

તાપમાન ક્ષેત્રોનો સિદ્ધાંત: તાપમાન અને ઉકેલોની સાંદ્રતાનું અવકાશી-ટેમ્પોરલ વિતરણ. હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ અને હાડપિંજરના કાર્બોનેટ ઘટક વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની ભૌતિક રાસાયણિક પ્રક્રિયાનું મોડેલ. તાપમાન અને ઘનતા ક્ષેત્રોની ગણતરી માટેની પદ્ધતિઓ.

અનુગામી અંદાજની પદ્ધતિ દ્વારા રેખીય ગરમીના પ્રવાહનું નિર્ધારણ. પાણીની બાજુએ દિવાલનું તાપમાન અને સ્તરો વચ્ચેનું તાપમાન નક્કી કરવું. હીટ ટ્રાન્સફર દરમિયાન તાપમાનમાં ફેરફારનો ગ્રાફ. વાયુઓ અને પાણી માટે રેનોલ્ડ્સ અને ન્યુસેલ્ટ નંબર.

પરીક્ષણ, 03/18/2013 ઉમેર્યું

લ્યુમિનેસન્ટ, સંપર્ક અને બિન-સંપર્ક પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને તાપમાન માપન તકનીકોનો વિકાસ અને સુધારણા. આંતરરાષ્ટ્રીય તાપમાન સ્કેલ. આલ્કોહોલ, પારો, મેનોમેટ્રિક અને થર્મોઇલેક્ટ્રિક થર્મોમીટરની રચના.

કોર્સ વર્ક, 06/07/2014 ઉમેર્યું

તાપમાન અને તાપમાનના ભીંગડા વિશેની મૂળભૂત માહિતી, માપ લેવાની ક્ષમતા. પ્રેક્ટિસમાં થર્મોમીટરનો ઉપયોગ અને સંબંધિત તાપમાન રેન્જના રાજ્ય ધોરણોમાં સમાવિષ્ટ માપન સાધનો માટે જરૂરીયાતો.

થર્મોમીટરની શોધનો ઇતિહાસ, પ્રાચીન વૈજ્ઞાનિકોના વારસાના અનુવાદોને આભારી છે, સારી રીતે સચવાયેલો છે.

એવું વર્ણન કરવામાં આવ્યું છે કે ગ્રીક વૈજ્ઞાનિક અને ચિકિત્સક ગેલેને તાપમાન માપવાનો પ્રથમ પ્રયાસ 170 એડી માં કર્યો હતો. તેમણે ઉકળતા પાણી અને બરફના પ્રમાણભૂત તાપમાનનું દસ્તાવેજીકરણ કર્યું.

હીટ મીટર

તાપમાન માપનનો ખ્યાલ તદ્દન નવો છે. થર્મોસ્કોપ, આવશ્યકપણે સ્કેલ વિનાનું હીટ મીટર, આધુનિક થર્મોમીટરનું પુરોગામી હતું. 1593 માં થર્મોસ્કોપ પર કામ કરતા ઘણા શોધકો હતા, પરંતુ સૌથી પ્રખ્યાત ગેલિલિયો ગેલિલી છે, એક ઇટાલિયન શોધક જેણે થર્મોસ્કોપમાં પણ સુધારો કર્યો (પરંતુ શોધ કરી ન હતી).

થર્મોસ્કોપ ગરમીમાં તફાવત બતાવી શકે છે, જે નિરીક્ષકોને જાણવાની મંજૂરી આપે છે કે કંઈક ગરમ કે ઠંડું થયું છે. જો કે, થર્મોસ્કોપ ડિગ્રીમાં ચોક્કસ તાપમાન પ્રદાન કરી શકતું નથી. 1612 માં, ઇટાલિયન શોધક સેન્ટોરિયોએ થર્મોસ્કોપમાં તેનું સંખ્યાત્મક સ્કેલ ઉમેર્યું અને તેનો ઉપયોગ વ્યક્તિનું તાપમાન માપવા માટે કરવામાં આવ્યો. પરંતુ હજુ પણ પ્રમાણિત સ્કેલ અને ચોકસાઇનો અભાવ હતો.

થર્મોમીટરની શોધ જર્મન ભૌતિકશાસ્ત્રી ગેબ્રિયલ ફેરનહીટની છે, જેમણે ડેનિશ ખગોળશાસ્ત્રી ઓલાફ ક્રિસ્ટેનસેન રોમર સાથે મળીને આલ્કોહોલના આધારે અને તેનો ઉપયોગ કરીને મીટર વિકસાવ્યું હતું.

1724 માં, તેઓએ પ્રમાણભૂત તાપમાન સ્કેલ રજૂ કર્યું જે તેનું નામ ધરાવે છે, ફેરનહીટ, એક સ્કેલ જેનો ઉપયોગ ચોક્કસ સ્વરૂપમાં ગરમીમાં થતા ફેરફારોને રેકોર્ડ કરવા માટે થતો હતો. તેના સ્કેલને પાણીના ઠંડું અને ઉત્કલન બિંદુઓ વચ્ચે 180 ડિગ્રી વિભાજિત કરવામાં આવે છે. પાણી માટે 32°F ઠંડું બિંદુ અને પાણી માટે 212°F ઉત્કલન બિંદુ, 0°F પાણી, બરફ અને મીઠાના સમાન મિશ્રણની ગરમી પર આધારિત હતું. ઉપરાંત, માનવ શરીરના તાપમાનને આ સાંકેતિક પ્રણાલીના આધાર તરીકે લેવામાં આવે છે. મૂળભૂત રીતે, માનવ શરીરનું સામાન્ય તાપમાન 100°F હતું, પરંતુ ત્યારથી તેને 0°F પર સેટ કરવા માટે પાણી, બરફ અને એમોનિયમ ક્લોરાઇડના સમાન મિશ્રણનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

ફેરનહીટે પારાના એનાલોગની શોધ પહેલા 1709માં આલ્કોહોલ આધારિત થર્મોમીટરનું નિદર્શન કર્યું હતું, જે વધુ સચોટ સાબિત થયું હતું.

1714 માં, ફેરનહીટે પ્રથમ આધુનિક થર્મોમીટર વિકસાવ્યું, વધુ સચોટ માપ સાથે પારાના થર્મોમીટર. તે જાણીતું છે કે ગરમીના ભૌતિક મૂલ્યમાં વધારો અથવા ઘટાડો થતાં પારો વિસ્તરે છે અથવા સંકુચિત થાય છે. આ પ્રમાણભૂત સ્કેલ સાથેનું પ્રથમ આધુનિક પારો થર્મોમીટર ગણી શકાય.

થર્મોમીટરની શોધનો ઇતિહાસ નોંધે છે કે જર્મન ભૌતિકશાસ્ત્રી ગેબ્રિયલ ફેરનહીટે 1709માં આલ્કોહોલ થર્મોમીટર અને 1714માં પારાના થર્મોમીટરની શોધ કરી હતી.

તાપમાનના ભીંગડાના પ્રકાર

આધુનિક વિશ્વમાં, ચોક્કસ પ્રકારના તાપમાન ભીંગડાનો ઉપયોગ થાય છે:

1. ફેરનહીટ સ્કેલ એ આજે વપરાતી ત્રણ મુખ્ય તાપમાન પ્રતીક પ્રણાલીઓમાંની એક છે, અન્ય બે સેલ્સિયસ અને કેલ્વિન છે. ફેરનહીટ એ યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં તાપમાન માપવા માટે વપરાતું પ્રમાણભૂત છે, પરંતુ બાકીના મોટાભાગના વિશ્વ સેલ્સિયસનો ઉપયોગ કરે છે.

2. ફેરનહીટની શોધ પછી તરત જ, સ્વીડિશ ખગોળશાસ્ત્રી એન્ડર્સ સેલ્સિયસે તેના સ્કેલની જાહેરાત કરી, જેને સેલ્સિયસ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. તે ઉકળતા બિંદુ અને ઠંડું બિંદુને અલગ કરીને 100 ડિગ્રીમાં વિભાજિત થાય છે. સેલ્સિયસ દ્વારા પાણીના ઉત્કલન બિંદુ તરીકે 0 અને ઠંડું બિંદુ તરીકે 100 તરીકે સેટ કરવામાં આવેલ મૂળ સ્કેલ, સ્કેલની શોધ પછી તરત જ બદલાઈ ગયું અને તે બન્યું: 0° C – ઠંડું બિંદુ, 100 ° C – ઉત્કલન બિંદુ.

સેલ્સિયસ શબ્દને 1948માં ઈન્ટરનેશનલ કોન્ફરન્સ ઓન વેટ્સ એન્ડ મેઝર્સ દ્વારા અપનાવવામાં આવ્યો હતો અને યુનાઈટેડ સ્ટેટ્સ સિવાય વિશ્વના મોટા ભાગના દેશોમાં વૈજ્ઞાનિક એપ્લિકેશનો માટે તેમજ સ્કેલ એ પ્રાધાન્યતા તાપમાન સેન્સર છે.

3. આગામી સ્કેલની શોધ સ્કોટલેન્ડના લોર્ડ કેલ્વિન દ્વારા તેમના ગેજ સાથે 1848 માં કરવામાં આવી હતી, જે હવે કેલ્વિન સ્કેલ તરીકે ઓળખાય છે. તે સંપૂર્ણ સૈદ્ધાંતિક ગરમીના વિચાર પર આધારિત હતું, જેમાં તમામ પદાર્થોમાં થર્મલ ઊર્જા હોતી નથી. કેલ્વિન સ્કેલ પર કોઈ નકારાત્મક સંખ્યાઓ નથી, 0 K એ પ્રકૃતિમાં શક્ય સૌથી નીચું તાપમાન છે.

સંપૂર્ણ શૂન્ય કેલ્વિન એટલે માઈનસ 273.15 °C અને માઈનસ 459.67 F. કેલ્વિન સ્કેલનો વ્યાપકપણે વૈજ્ઞાનિક ઉપયોગોમાં ઉપયોગ થાય છે. કેલ્વિન સ્કેલ પરના એકમો સેલ્સિયસ સ્કેલ પરના એકમો જેવા જ છે, સિવાય કે કેલ્વિન સ્કેલ સૌથી વધુ સેટ કરે છે.

તાપમાન પ્રકારો માટે રૂપાંતર પરિબળો

ફેરનહીટથી સેલ્સિયસ: 32 બાદ કરો, પછી 5 વડે ગુણાકાર કરો, પછી 9 વડે ભાગાકાર કરો;

સેલ્સિયસથી ફેરનહીટ: 9 વડે ગુણાકાર કરો, 5 વડે ભાગાકાર કરો, પછી 32 ઉમેરો;

ફેરનહીટથી કેલ્વિન: 32 બાદ કરો, 5 વડે ગુણાકાર કરો, 9 વડે ભાગાકાર કરો, પછી 273.15 ઉમેરો;

કેલ્વિનથી ફેરનહીટ: 273.15 બાદ કરો, 1.8 વડે ગુણાકાર કરો, પછી 32 ઉમેરો;

કેલ્વિન થી સેલ્સિયસ: 273 ઉમેરો;

સેલ્સિયસથી કેલ્વિન: 273 બાદ કરો.

થર્મોમીટર એવી સામગ્રીનો ઉપયોગ કરે છે જે જ્યારે તેને ગરમ અથવા ઠંડુ કરવામાં આવે ત્યારે અમુક રીતે બદલાય છે. પારો અથવા આલ્કોહોલ સૌથી સામાન્ય છે, જ્યાં પ્રવાહી ગરમ થાય ત્યારે વિસ્તરે છે અને ઠંડું થાય ત્યારે સંકોચન થાય છે, તેથી પ્રવાહી સ્તંભની લંબાઈ ગરમીના આધારે લાંબી અથવા ટૂંકી હોય છે. આધુનિક થર્મોમીટર્સ ફેરનહીટ (યુએસએમાં વપરાય છે), સેલ્સિયસ (વિશ્વભરમાં) અને કેલ્વિન (મુખ્યત્વે વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાય છે) જેવા તાપમાન માટે માપાંકિત કરવામાં આવે છે.

આ લેખમાંની સામગ્રી તાપમાન જેવા મહત્વપૂર્ણ ખ્યાલનો ખ્યાલ આપે છે. ચાલો વ્યાખ્યા આપીએ, તાપમાનમાં ફેરફારના સિદ્ધાંત અને તાપમાનના ભીંગડા બાંધવા માટેના આકૃતિને ધ્યાનમાં લઈએ.

તાપમાન શું છે

વ્યાખ્યા 1

તાપમાનએક સ્કેલર ભૌતિક જથ્થો છે જે શરીરની મેક્રોસ્કોપિક સિસ્ટમની થર્મોડાયનેમિક સંતુલનની સ્થિતિનું વર્ણન કરે છે.

તાપમાનની વિભાવનાનો ઉપયોગ ભૌતિક જથ્થા તરીકે પણ થાય છે જે શરીરની ગરમીની ડિગ્રી નક્કી કરે છે, પરંતુ માત્ર આવા અર્થઘટન શબ્દના અર્થને સમજવા માટે પૂરતું નથી. તમામ ભૌતિક વિભાવનાઓ અમુક મૂળભૂત કાયદાઓ સાથે સંબંધિત છે અને તેનો અર્થ ફક્ત આ કાયદાઓ અનુસાર જ આપવામાં આવે છે. આ કિસ્સામાં, તાપમાન શબ્દ થર્મલ સંતુલનની વિભાવના સાથે અને મેક્રોસ્કોપિક અપરિવર્તનશીલતાના કાયદા સાથે સંકળાયેલ છે.

સિસ્ટમ બનાવતા શરીરના થર્મોડાયનેમિક સંતુલનની ઘટના આ સંસ્થાઓના સમાન તાપમાનની હાજરી સૂચવે છે. તાપમાન માત્ર પરોક્ષ રીતે માપી શકાય છે, શરીરના આવા ભૌતિક ગુણધર્મોના તાપમાન પરની અવલંબન કે જે સીધી રીતે માપી શકાય છે.

વ્યાખ્યા 2

તાપમાન મૂલ્ય મેળવવા માટે વપરાતા પદાર્થો અથવા સંસ્થાઓ કહેવામાં આવે છે થર્મોમેટ્રિક.

ચાલો કહીએ કે થર્મલ સંપર્કમાં બે થર્મલી ઇન્સ્યુલેટેડ સંસ્થાઓ લાવવામાં આવે છે. એક શરીર ઊર્જાના પ્રવાહને બીજામાં સ્થાનાંતરિત કરશે: હીટ ટ્રાન્સફરની પ્રક્રિયા શરૂ થશે. આ કિસ્સામાં, ગરમી આપતું શરીર ગરમીના પ્રવાહને "પ્રાપ્ત" કરતા શરીર કરતાં અનુરૂપ રીતે ઊંચું તાપમાન ધરાવે છે. તે સ્પષ્ટ છે કે થોડા સમય પછી હીટ ટ્રાન્સફર પ્રક્રિયા બંધ થઈ જશે અને થર્મલ સંતુલન થશે: એવું માનવામાં આવે છે કે શરીરના તાપમાન એકબીજાની તુલનામાં સમાન છે, તેમના મૂલ્યો પ્રારંભિક તાપમાન મૂલ્યો વચ્ચેના અંતરાલમાં ક્યાંક હશે. . આમ, તાપમાન થર્મલ સમતુલાના માર્કર તરીકે કામ કરે છે. તે તારણ આપે છે કે કોઈપણ મૂલ્ય t જે જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે:

t 1 > t 2 , જ્યારે પ્રથમ શરીરથી બીજામાં ગરમીનું સ્થાનાંતરણ થાય છે;
t 1 " = t 2 " = t , t 1 > t > t 2 , જ્યારે થર્મલ સંતુલન સ્થાપિત થાય છે, ત્યારે તેને તાપમાન તરીકે લઈ શકાય છે.

અમે એ પણ નોંધીએ છીએ કે શરીરનું થર્મલ સંતુલન ટ્રાન્ઝિટિવિટીના કાયદાને આધીન છે.

વ્યાખ્યા 3

સંક્રમણનો કાયદો: જ્યારે બે શરીર ત્રીજા સાથે સંતુલનમાં હોય છે, ત્યારે તેઓ એકબીજા સાથે થર્મલ સંતુલનમાં હોય છે.

તાપમાનની આ વ્યાખ્યાનું એક મહત્વનું લક્ષણ તેની અસ્પષ્ટતા છે. સ્થાપિત આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરવા માટે વિવિધ મૂલ્યો પસંદ કરીને (જે તાપમાન માપવાની રીતને અસર કરશે), વિવિધ તાપમાનના ભીંગડા મેળવવાનું શક્ય છે.

વ્યાખ્યા 4

તાપમાન સ્કેલતાપમાનના અંતરાલને ભાગોમાં વિભાજીત કરવાની એક પદ્ધતિ છે.

ચાલો એક ઉદાહરણ જોઈએ.

ઉદાહરણ 1

તાપમાન માપવા માટેનું જાણીતું ઉપકરણ થર્મોમીટર છે. વિચારણા માટે, ચાલો વિવિધ ઉપકરણોના થર્મોમીટર્સ લઈએ. પ્રથમ થર્મોમીટરની રુધિરકેશિકામાં પારાના સ્તંભ દ્વારા રજૂ થાય છે, અને અહીં તાપમાન મૂલ્ય આ સ્તંભની લંબાઈ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, જે ઉપર દર્શાવેલ શરતો 1 અને 2 ને પૂર્ણ કરે છે.

અને તાપમાન માપવાની એક વધુ રીત: થર્મોકોપલનો ઉપયોગ કરીને - ગેલ્વેનોમીટર સાથેનું વિદ્યુત સર્કિટ અને ભિન્ન ધાતુઓના બે જંકશન (આકૃતિ 1 ).

આકૃતિ 1

એક જંકશન નિશ્ચિત તાપમાનવાળા વાતાવરણમાં છે (અમારા ઉદાહરણમાં, આ પીગળતો બરફ છે), બીજો એવા વાતાવરણમાં છે જેનું તાપમાન નક્કી કરવું જરૂરી છે. અહીં, તાપમાનની નિશાની એ થર્મોકોલનું ઇએમએફ છે.

તાપમાન માપવાની આ પદ્ધતિઓ સમાન પરિણામો આપશે નહીં. અને એક તાપમાનથી બીજા તાપમાનમાં સંક્રમણ કરવા માટે, એક માપાંકન વળાંક બાંધવો જોઈએ જે પારાના સ્તંભની લંબાઈ પર થર્મોકોલના emf ની અવલંબન સ્થાપિત કરશે. આ કિસ્સામાં, પારાના થર્મોમીટરનો સમાન સ્કેલ થર્મોકોપલ (અથવા તેનાથી વિપરીત) ના અસમાન સ્કેલમાં રૂપાંતરિત થાય છે. પારાના થર્મોમીટર અને થર્મોકોલના સમાન તાપમાન માપન ભીંગડા બે સંપૂર્ણપણે અલગ તાપમાનના ભીંગડા બનાવે છે જેના પર એક જ સ્થિતિમાં શરીરનું તાપમાન અલગ-અલગ હશે. થર્મોમીટર્સને ધ્યાનમાં લેવાનું પણ શક્ય છે જે ડિઝાઇનમાં સમાન હોય છે, પરંતુ વિવિધ "થર્મલ બોડીઝ" (ઉદાહરણ તરીકે, પારો અને આલ્કોહોલ) ધરાવે છે: અમે આ કિસ્સામાં સમાન તાપમાનના ભીંગડાને અવલોકન કરીશું નહીં. આલ્કોહોલ સ્તંભની લંબાઈ વિરુદ્ધ પારાના સ્તંભની લંબાઈનો ગ્રાફ રેખીય રહેશે નહીં.

ઉપરોક્તમાંથી આપણે નિષ્કર્ષ પર આવી શકીએ છીએ કે તાપમાનની વિભાવના, થર્મલ સંતુલનના નિયમોના આધારે, અસ્પષ્ટ છે. આ તાપમાન પ્રયોગમૂલક છે અને માપન પદ્ધતિ પર આધાર રાખે છે. એક મનસ્વી બિંદુ પ્રયોગમૂલક તાપમાન સ્કેલના "શૂન્ય" તરીકે લેવામાં આવે છે. પ્રયોગમૂલક તાપમાનની વ્યાખ્યા અનુસાર, માત્ર તાપમાનનો તફાવત અથવા તેના ફેરફારનો ભૌતિક અર્થ છે. કોઈપણ પ્રયોગમૂલક તાપમાન સ્કેલને થર્મોમેટ્રિક ગુણધર્મ અને થર્મોડાયનેમિક તાપમાન વચ્ચેના સંબંધની પ્રકૃતિને ધ્યાનમાં લેતા સુધારાનો ઉપયોગ કરીને થર્મોડાયનેમિક તાપમાન સ્કેલમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.

માપન માટે તાપમાન સ્કેલ બનાવવા માટે, બે નિશ્ચિત સંદર્ભ બિંદુઓ બે આંકડાકીય તાપમાન મૂલ્યોને સોંપવામાં આવે છે. આ પછી, સંદર્ભ બિંદુઓને સોંપેલ સંખ્યાત્મક મૂલ્યોમાં તફાવતને રેન્ડમ પસંદ કરેલા ભાગોની આવશ્યક સંખ્યામાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે, પરિણામે તાપમાન માપનનું એકમ બને છે.

પ્રારંભિક બિંદુ અને માપનના એકમ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાતા પ્રારંભિક મૂલ્યો રાસાયણિક રીતે શુદ્ધ પદાર્થોના એકત્રીકરણની એક સ્થિતિમાંથી બીજી સ્થિતિમાં સંક્રમણનું તાપમાન છે, ઉદાહરણ તરીકે, બરફનું ગલન તાપમાન t 0 અને સામાન્ય રીતે પાણીનું ઉત્કલન બિંદુ t k. વાતાવરણીય દબાણ (Pa ≈ 10 5 Pa ) . વિવિધ પ્રકારના તાપમાન માપન સ્કેલમાં t 0 અને t k જથ્થાના અલગ અલગ અર્થ છે:

સેલ્સિયસ સ્કેલ (સેન્ટીગ્રેડ સ્કેલ) અનુસાર: પાણીનું ઉત્કલન બિંદુ tk = 100 ° C, બરફનું ગલનબિંદુ t0 = 0 ° C. સેલ્સિયસ સ્કેલમાં, પાણીના ત્રિવિધ બિંદુનું તાપમાન 0.01 ° સે છે. 0.06 એટીએમનું દબાણ.

વ્યાખ્યા 5

પાણીનું ટ્રિપલ બિંદુ- આવા તાપમાન અને દબાણ કે જેના પર પાણીના એકત્રીકરણની ત્રણેય અવસ્થાઓ એકસાથે સમતુલામાં અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે છે: પ્રવાહી, ઘન (બરફ) અને વરાળ.

ફેરનહીટ સ્કેલ મુજબ: પાણીનો ઉત્કલન બિંદુ tk = 212 °F; બરફનું ગલન તાપમાન t 0 = 32 ° સે.

ડિગ્રી સેલ્સિયસ અને ફેરનહીટમાં દર્શાવવામાં આવેલા તાપમાનમાં તફાવત નીચેના અભિવ્યક્તિ અનુસાર સમતળ કરવામાં આવે છે:

t°C 100 = t°F - 32,180 અથવા t°F = 1.8°C + 32.

આ સ્કેલ પર શૂન્યને પાણી, એમોનિયા અને મીઠાના મિશ્રણના ઠંડું બિંદુ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે, જે 1: 1: 1 ગુણોત્તરમાં લેવામાં આવે છે.

કેલ્વિન સ્કેલ મુજબ: પાણીનો ઉત્કલન બિંદુ t k = 373 K; બરફનું ગલન તાપમાન t 0 = 273 K. અહીં તાપમાન સંપૂર્ણ શૂન્ય (t = 273.15 ° C) થી માપવામાં આવે છે અને તેને થર્મોડાયનેમિક અથવા સંપૂર્ણ તાપમાન કહેવામાં આવે છે. T = 0 K - આ તાપમાન મૂલ્ય થર્મલ વધઘટની સંપૂર્ણ ગેરહાજરીને અનુરૂપ છે.

સેલ્સિયસ સ્કેલ અને કેલ્વિન સ્કેલ પર તાપમાનના મૂલ્યો નીચેની અભિવ્યક્તિ અનુસાર એકબીજા સાથે સંબંધિત છે:

T(K) = t°C + 273.15°C.

Reaumur સ્કેલ મુજબ: પાણીનો ઉત્કલન બિંદુ tk = 80 ° R; બરફનું ગલન તાપમાન t 0 = 0 ° R. રેઉમુરના થર્મોમીટરમાં દારૂનો ઉપયોગ થતો હતો; આ ક્ષણે સ્કેલ લગભગ ઉપયોગમાં લેવાતું નથી.

ડીગ્રી સેલ્સિયસ અને ડીગ્રી રેયુમુરમાં દર્શાવવામાં આવેલ તાપમાન નીચે મુજબ સંબંધિત છે:

1°C = 0.8°R.

રેન્કાઇન સ્કેલ મુજબ: પાણીનો ઉત્કલન બિંદુ t k = 671.67 ° R a ; બરફનું ગલન તાપમાન t0 = 491.67 ° R a. સ્કેલની શરૂઆત સંપૂર્ણ શૂન્યને અનુરૂપ છે. રેન્કાઇન સ્કેલ પર પાણીના ઠંડું અને ઉકળવાના સંદર્ભ બિંદુઓ વચ્ચેની ડિગ્રીની સંખ્યા ફેરનહીટ સ્કેલ જેવી જ છે અને તે 180 જેટલી છે.

કેલ્વિન અને રેન્કીન તાપમાન આના દ્વારા સંબંધિત છે:

°R a = °F + 459.67.

ડિગ્રી ફેરનહીટને સૂત્ર અનુસાર ડિગ્રી રેન્કાઇનમાં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે:

°R a = °F + 459.67.

સેલ્સિયસ સ્કેલ રોજિંદા જીવનમાં અને તકનીકી ઉપકરણોમાં સૌથી વધુ લાગુ પડે છે (સ્કેલ એકમ ડિગ્રી સેલ્સિયસ છે, જે °C તરીકે સૂચવવામાં આવે છે).

ભૌતિકશાસ્ત્રમાં, તેઓ થર્મોડાયનેમિક તાપમાનનો ઉપયોગ કરે છે, જે માત્ર અનુકૂળ નથી, પરંતુ તેનો ઊંડો ભૌતિક અર્થ પણ છે, કારણ કે તેને પરમાણુની સરેરાશ ગતિ ઊર્જા તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. થર્મોડાયનેમિક તાપમાનનું એકમ ડિગ્રી કેલ્વિન (1968 સુધી) અથવા હવે ફક્ત કેલ્વિન (K) છે, જે CI માં મૂળભૂત એકમોમાંનું એક છે તાપમાન T = 0 K, ઉપર જણાવ્યા મુજબ, સંપૂર્ણ શૂન્ય તાપમાન કહેવાય છે.

સામાન્ય રીતે, આધુનિક થર્મોમેટ્રી આદર્શ ગેસ સ્કેલ પર આધારિત છે: દબાણને થર્મોમેટ્રિક મૂલ્ય તરીકે લેવામાં આવે છે. ગેસ થર્મોમીટરનો સ્કેલ સંપૂર્ણ છે (T = 0, p = 0). વ્યવહારુ સમસ્યાઓ હલ કરતી વખતે, આ તાપમાન સ્કેલનો ઉપયોગ કરવો મોટેભાગે જરૂરી છે.

ઉદાહરણ 2

તે સ્વીકારવામાં આવે છે કે વ્યક્તિ માટે આરામદાયક ઓરડામાં તાપમાન + 18 ° C થી + 22 ° C સુધીની રેન્જમાં છે. થર્મોડાયનેમિક સ્કેલ અનુસાર આરામ તાપમાન અંતરાલની સીમાઓની ગણતરી કરવી જરૂરી છે.

ઉકેલ

ચાલો આધાર તરીકે ગુણોત્તર T (K) = t ° C + 273.15 ° C લઈએ.

ચાલો થર્મોડાયનેમિક સ્કેલ પર આરામ તાપમાનની નીચલા અને ઉપલા મર્યાદાઓની ગણતરી કરીએ:

T = 18 + 273 ≈ 291 (K) ; T = 22 + 273 ≈ 295 (K) .

જવાબ:થર્મોડાયનેમિક સ્કેલ પર આરામ તાપમાન અંતરાલની સીમાઓ 291 K થી 295 K ની રેન્જમાં છે.

ઉદાહરણ 3

કયા તાપમાને સેલ્સિયસ સ્કેલ અને ફેરનહીટ સ્કેલ પર થર્મોમીટર રીડિંગ્સ સમાન હશે તે નિર્ધારિત કરવું જરૂરી છે.

ઉકેલ

આકૃતિ 2

ચાલો આધાર તરીકે ટી ° F = 1.8 t ° C + 32 ગુણોત્તર લઈએ.

સમસ્યાની શરતો અનુસાર, તાપમાન સમાન છે, પછી નીચેની અભિવ્યક્તિ ઘડવાનું શક્ય છે:

x = 1.8 x + 32.

ચાલો પરિણામી રેકોર્ડમાંથી x ચલ વ્યાખ્યાયિત કરીએ:

x = - 32 0, 8 = - 40 ° સે.

જવાબ:- 40 ° સે (અથવા - 40 ° ફે) ના તાપમાને, સેલ્સિયસ અને ફેરનહીટ ભીંગડા પર થર્મોમીટર રીડિંગ્સ સમાન હશે.

જો તમને ટેક્સ્ટમાં કોઈ ભૂલ દેખાય છે, તો કૃપા કરીને તેને હાઇલાઇટ કરો અને Ctrl+Enter દબાવો

તાપમાનને ભૌતિક જથ્થા પણ કહેવામાં આવે છે જે શરીરની ગરમીની ડિગ્રીને દર્શાવે છે, પરંતુ તાપમાનની વિભાવનાના અર્થ અને અર્થને સમજવા માટે આ પૂરતું નથી. આ વાક્યમાં ફક્ત એક શબ્દને બીજા સાથે બદલવાનો છે અને વધુ સમજી શકાય તેવું નથી. સામાન્ય રીતે ભૌતિક ખ્યાલો કેટલાક મૂળભૂત કાયદાઓ સાથે સંકળાયેલા હોય છે અને માત્ર આ કાયદાઓના સંબંધમાં જ અર્થ પ્રાપ્ત કરે છે. તાપમાનની વિભાવના થર્મલ સંતુલનની વિભાવના સાથે સંકળાયેલી છે અને તેથી, મેક્રોસ્કોપિક અપરિવર્તનશીલતાના કાયદા સાથે.

તાપમાનમાં ફેરફાર

થર્મોડાયનેમિક સંતુલનની સ્થિતિમાં, સિસ્ટમની રચના કરતી તમામ સંસ્થાઓનું તાપમાન સમાન હોય છે. તાપમાન માત્ર પરોક્ષ રીતે માપી શકાય છે, શરીરના આવા ભૌતિક ગુણધર્મોના તાપમાનની અવલંબન પર આધારિત છે જે સીધી રીતે માપી શકાય છે. આ માટે વપરાતા પદાર્થો (શરીર) ને થર્મોમેટ્રિક કહેવામાં આવે છે.

બે થર્મલી ઇન્સ્યુલેટેડ બોડીને થર્મલ સંપર્કમાં લાવવા દો. ઉર્જાનો પ્રવાહ એક શરીરમાંથી બીજા શરીરમાં ધસી જશે, અને હીટ ટ્રાન્સફરની પ્રક્રિયા થશે. આ કિસ્સામાં, એવું માનવામાં આવે છે કે જે શરીર ગરમી આપે છે તે શરીરના તાપમાન કરતાં વધુ તાપમાન ધરાવે છે જ્યાં ગરમીનો પ્રવાહ ધસી આવે છે. સ્વાભાવિક રીતે, થોડા સમય પછી ઊર્જાનો પ્રવાહ અટકે છે અને થર્મલ સંતુલન થાય છે. એવું માનવામાં આવે છે કે પ્રારંભિક તાપમાન મૂલ્યો વચ્ચેના અંતરાલમાં શરીરનું તાપમાન બરાબર થાય છે અને ક્યાંક સ્થિર થાય છે. તેથી, તે તારણ આપે છે કે તાપમાન થર્મલ સંતુલનનું ચોક્કસ માર્કર છે. તે તારણ આપે છે કે કોઈપણ મૂલ્ય t જે જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે:

$t_1>t_2$, જો ગરમીનો પ્રવાહ પ્રથમ શરીરથી બીજા ભાગમાં જાય છે;
$t"_1=t"_2=t,\ t_1 > t > t_2$, જ્યારે થર્મલ સંતુલન સ્થાપિત થાય ત્યારે તાપમાન તરીકે લઈ શકાય છે.

એવું માનવામાં આવે છે કે શરીરનું થર્મલ સંતુલન સંક્રમણના નિયમનું પાલન કરે છે: જો બે શરીર ત્રીજા સાથે સંતુલનમાં હોય, તો તેઓ એકબીજા સાથે થર્મલ સંતુલનમાં હોય છે.

તાપમાનની ઉપરોક્ત વ્યાખ્યાની સૌથી મહત્વપૂર્ણ લાક્ષણિકતા તેની અસ્પષ્ટતા છે. અમે અલગ-અલગ રીતે જરૂરિયાતોને સંતોષતા હોય તેવા જથ્થાને પસંદ કરી શકીએ છીએ (જે અમે તાપમાનને માપીએ છીએ તે રીતે પ્રતિબિંબિત થશે), અને અલગ-અલગ તાપમાનના ભીંગડા સાથે સમાપ્ત થઈએ છીએ. તાપમાનના ભીંગડા એ તાપમાનના અંતરાલોને ભાગોમાં વિભાજીત કરવાની રીતો છે.

ચાલો ઉદાહરણો આપીએ. જેમ તમે જાણો છો, તાપમાન માપવા માટેનું ઉપકરણ એ થર્મોમીટર છે. ચાલો વિવિધ ઉપકરણોના બે પ્રકારના થર્મોમીટર્સનો વિચાર કરીએ. એકમાં, શરીરના તાપમાનની ભૂમિકા થર્મોમીટરની રુધિરકેશિકામાં પારાના સ્તંભની લંબાઈ દ્વારા ભજવવામાં આવે છે, જ્યારે થર્મોમીટર શરીર સાથે થર્મલ સંતુલનમાં હોય કે જેના તાપમાનને આપણે માપી રહ્યા છીએ. પારાના સ્તંભની લંબાઈ શરતો 1 અને 2ને સંતોષે છે, જે ઉપર આપવામાં આવી છે અને તાપમાનને લાગુ પડે છે.

તાપમાન માપવાની બીજી રીત છે: થર્મોકોલનો ઉપયોગ કરીને. થર્મોકોપલ એ ગેલ્વેનોમીટર અને ભિન્ન ધાતુઓના બે જંકશન સાથેનું વિદ્યુત સર્કિટ છે (ફિગ. 1). એક જંકશન નિશ્ચિત તાપમાનવાળા માધ્યમમાં મૂકવામાં આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે પીગળતો બરફ, બીજો એક એવા માધ્યમમાં જેનું તાપમાન નક્કી કરવું આવશ્યક છે. આ કિસ્સામાં, તાપમાન સૂચકને થર્મોકોપલના ઇએમએફ તરીકે ગણવામાં આવે છે. તાપમાન માપવાની આ બે પદ્ધતિઓ સમાન પરિણામો આપશે નહીં. અને એક તાપમાનથી બીજા તાપમાનમાં જવા માટે, એક માપાંકન વળાંક બનાવવો જરૂરી છે જે પારાના સ્તંભની લંબાઈ પર થર્મોકોલના ઇએમએફની અવલંબન સ્થાપિત કરે છે. પછી પારાના થર્મોમીટરના સમાન સ્કેલને થર્મોકોપલ (અથવા તેનાથી વિપરીત) ના અસમાન સ્કેલમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે. પારાના થર્મોમીટર અને થર્મોકોપલના એકસમાન ભીંગડા બે સંપૂર્ણપણે અલગ તાપમાનના ભીંગડા બનાવે છે, જેના પર એક જ સ્થિતિમાં શરીરનું તાપમાન અલગ-અલગ હશે. તમે સમાન ડિઝાઇનના થર્મોમીટર્સ લઈ શકો છો, પરંતુ વિવિધ "થર્મલ બોડીઝ" સાથે (ઉદાહરણ તરીકે, પારો અને આલ્કોહોલ). તેમના તાપમાનના સ્કેલ પણ મેળ ખાશે નહીં. આલ્કોહોલ સ્તંભની લંબાઈ વિરુદ્ધ પારાના સ્તંભની લંબાઈનો ગ્રાફ રેખીય રહેશે નહીં.

તે અનુસરે છે કે તાપમાનની વિભાવના, થર્મલ સંતુલનના નિયમો પર આધારિત, અનન્ય નથી. આ તાપમાનને પ્રયોગમૂલક કહેવામાં આવે છે, તે તાપમાન માપવાની પદ્ધતિ પર આધારિત છે. પ્રયોગમૂલક તાપમાન સ્કેલનું શૂન્ય હંમેશા મનસ્વી રીતે સેટ કરવામાં આવે છે. પ્રયોગમૂલક તાપમાનની વ્યાખ્યા અનુસાર, માત્ર તાપમાનનો તફાવત, એટલે કે તેના ફેરફારનો ભૌતિક અર્થ છે. કોઈપણ પ્રયોગમૂલક તાપમાન સ્કેલ થર્મોમેટ્રિક ગુણધર્મ અને થર્મોડાયનેમિક તાપમાન વચ્ચેના સંબંધની પ્રકૃતિને ધ્યાનમાં લેતા સુધારાઓ રજૂ કરીને થર્મોડાયનેમિક તાપમાન સ્કેલમાં ઘટાડો થાય છે.

તાપમાન ભીંગડા

તાપમાન સ્કેલ બનાવવા માટે, સંખ્યાત્મક તાપમાન મૂલ્યો બે નિશ્ચિત સંદર્ભ બિંદુઓને સોંપવામાં આવે છે. પછી તાપમાન માપનનું એકમ મેળવીને સંદર્ભ બિંદુઓ વચ્ચેના તાપમાનના તફાવતને રેન્ડમલી પસંદ કરેલ સંખ્યામાં ભાગોમાં વિભાજીત કરો. મૂળ અને તેના એકમ - ડિગ્રીને સ્થાપિત કરવા માટે તાપમાન સ્કેલ બનાવતી વખતે સેવા આપતા પ્રારંભિક મૂલ્યો તરીકે, રાસાયણિક રીતે શુદ્ધ પદાર્થોના એકત્રીકરણની એક સ્થિતિમાંથી બીજી સ્થિતિમાં સંક્રમણ તાપમાનનો ઉપયોગ થાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, બરફનું ગલન તાપમાન $t_0 $ અને સામાન્ય વાતાવરણીય દબાણ પર પાણીનો ઉત્કલન બિંદુ $t_k$ ($\અંદાજે 10^5Pa).$ $t_0\ અને\t_k$ જથ્થાના જુદા જુદા અર્થો છે:

સેલ્સિયસ સ્કેલ પર (સેન્ટીગ્રેડ સ્કેલ): પાણીનો ઉત્કલન બિંદુ $t_k=100^0C$, બરફનો ગલનબિંદુ $t_0=0^0C$. સેલ્સિયસ સ્કેલ એ એક સ્કેલ છે જેમાં પાણીના ત્રિવિધ બિંદુનું તાપમાન 0.06 atmના દબાણ પર 0.010C છે. (પાણીનું ટ્રિપલ પોઈન્ટ એ ચોક્કસ તાપમાન અને દબાણ છે કે જેના પર પાણી, તેની વરાળ અને બરફ એક સાથે સંતુલનમાં રહી શકે છે.);
ફેરનહીટ સ્કેલ પર, પાણીનો ઉત્કલન બિંદુ $t_k=212^0F;$ $t_0$=3$2^0F$ -- બરફનો ગલનબિંદુ;

ડિગ્રી સેલ્સિયસ અને ફેરનહીટમાં દર્શાવવામાં આવેલા તાપમાન વચ્ચેનો સંબંધ છે:

\[\frac(t^0C)(100)=\frac(t^0F-32)(180)\ or\ t^0F=1.8t^0C+32\ \left(1\જમણે);\ ]

આ સ્કેલ પર શૂન્ય 1:1:1 રેશિયોમાં પાણી, મીઠું અને એમોનિયાના મિશ્રણના ઠંડું બિંદુ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

કેલ્વિન સ્કેલ પર: તાપમાન સંપૂર્ણ શૂન્ય (t=-273.50C) થી માપવામાં આવે છે અને તેને થર્મોડાયનેમિક અથવા સંપૂર્ણ તાપમાન કહેવામાં આવે છે. T=0K એ થર્મલ વધઘટની સંપૂર્ણ ગેરહાજરીને અનુરૂપ સ્થિતિ છે. આ સ્કેલ પર પાણીનો ઉત્કલન બિંદુ $t_k=373K$ છે, બરફનો ગલનબિંદુ $t_0=273K$ છે. કેલ્વિન તાપમાન અને સેલ્સિયસ તાપમાન વચ્ચેનો સંબંધ:
રેયુમર સ્કેલ મુજબ, પાણીનો ઉત્કલન બિંદુ $t_k=80^0R$ છે, બરફનો ગલનબિંદુ $t_0=0^0R$ છે. આ સ્કેલ વ્યવહારીક રીતે ઉપયોગની બહાર છે. ડીગ્રી સેલ્સિયસ અને ડીગ્રી રેયુમુરમાં દર્શાવવામાં આવેલ તાપમાન વચ્ચેનો સંબંધ:

રેયુમરના થર્મોમીટરમાં દારૂનો ઉપયોગ થતો હતો.

રેન્કાઈન સ્કેલ મુજબ, પાણીનો ઉત્કલન બિંદુ $t_k=671.67^(0\ )Ra$ છે, બરફનું ગલનબિંદુ $t_0=(491.67)^0Ra.$ છે. સ્કેલ સંપૂર્ણ શૂન્યથી શરૂ થાય છે. ફેરનહીટ અને રેન્કાઈન સ્કેલ પર પાણીના ઠંડું અને ઉત્કલન બિંદુઓ વચ્ચેના ડિગ્રીની સંખ્યા સમાન અને 180 જેટલી છે.

કેલ્વિન અને ડિગ્રી રેન્કાઈન વચ્ચેનો સંબંધ: 1K=1.$8^(0\ )Ra$, ડિગ્રી ફેરનહીટ ફોર્મ્યુલાનો ઉપયોગ કરીને ડિગ્રી રેન્કાઈનમાં રૂપાંતરિત થાય છે:

\[^0Ra=^0F+459.67\left(4\જમણે);\]

ટેક્નોલોજી અને રોજિંદા જીવનમાં, તાપમાનનો ઉપયોગ સેલ્સિયસ સ્કેલ પર થાય છે. આ સ્કેલના એકમને ડિગ્રી સેલ્સિયસ ($^0C) કહેવામાં આવે છે. \ $ ભૌતિકશાસ્ત્રમાં, તેઓ થર્મોડાયનેમિક તાપમાનનો ઉપયોગ કરે છે, જે માત્ર વધુ અનુકૂળ નથી, પરંતુ તેનો ઊંડો ભૌતિક અર્થ પણ છે, કારણ કે તે સરેરાશ ગતિ ઊર્જા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. પરમાણુનું. થર્મોડાયનેમિક તાપમાનનું એકમ, ડિગ્રી કેલ્વિન (1968 સુધી), અથવા હવે ફક્ત કેલ્વિન (K), એ SI માં મૂળભૂત એકમોમાંથી એક છે. તાપમાન T=0K ને સંપૂર્ણ શૂન્ય તાપમાન કહેવાય છે. આધુનિક થર્મોમેટ્રી આદર્શ ગેસ સ્કેલ પર આધારિત છે, જ્યાં દબાણનો ઉપયોગ થર્મોમેટ્રિક જથ્થા તરીકે થાય છે. ગેસ થર્મોમીટર સ્કેલ સંપૂર્ણ છે (T=0, p=0). સમસ્યાઓ હલ કરતી વખતે, તમારે મોટેભાગે આ તાપમાન સ્કેલનો ઉપયોગ કરવો પડશે.