सेल्सियस को किलोजूल में कैसे बदलें

आप अपने अनुभव से जानते हैं कि जब थर्मामीटर का मान तापमान बढ़ जाती है, परिवेश की स्थिति गर्म हो जाती है। जब यह मान गिरता है, परिवेश की स्थिति ठंडी हो जाती है। आप यह भी जानते होंगे कि इस घटना को सटीक रूप से मापने के लिए उपयोग में आने वाले कई सामान्य तापमान पैमाने हैं।

यदि किसी प्रकार से तापमान में परिवर्तन के लाभ या हानि का संकेत देता है तपिश आसपास के क्षेत्र में, क्या सहसंबंध को पकड़ने का कोई तरीका है? अर्थात्, क्या तापमान में दिए गए परिवर्तन (कहते हैं, डिग्री सेल्सियस, या डिग्री सेल्सियस में) को किसी दिए गए गर्मी के लाभ या हानि के साथ सहसंबद्ध किया जा सकता है - यह मानते हुए कि "गर्मी" एक ऐसी चीज है जिसे भौतिकी में ठीक से मापा जा सकता है?

दरअसल, किलोजूल (केजे) जैसी सहायक ताप इकाइयों में तापमान में होने वाले परिवर्तनों को गर्मी के लाभ या हानि के साथ सहसंबद्ध करना संभव है - जब तक आप सचमुच जानते हैं कि आप किससे निपट रहे हैं।

तापमान एक ऐसी मात्रा है जिसे थर्मामीटर नामक उपकरण द्वारा मापा जाता है। यह गणितीय रूप से एक प्रणाली में कणों (परमाणुओं और अणुओं) की औसत गतिज ऊर्जा से प्राप्त होता है, जैसे कि एक बंद कंटेनर या कमरा।

गतिज ऊर्जा गति की ऊर्जा है। जब छोटे कण हवा में घूमते हैं, तो वे एक दूसरे से टकराते हैं, और टकराव से गर्मी निकलती है। सिस्टम में कणों की औसत गति जितनी तेज होगी, वे उतने ही अधिक टकराएंगे और उतनी ही अधिक गर्मी निकलेगी, जिससे मापा तापमान बढ़ जाएगा।

तापमान की एसआई इकाई है केल्विन (क)। यह डिग्री नहीं है और इसलिए सेल्सियस और फ़ारेनहाइट डिग्री के मामले के विपरीत इसका कोई संबद्ध प्रतीक नहीं है। हालांकि, K और °C का परिमाण इस अर्थ में समान है कि 1 K की वृद्धि और 1 °C की वृद्धि समान भौतिक परिवर्तन का प्रतिनिधित्व करती है। लेकिन तराजू को इस तरह से ऑफसेट किया जाता है कि °C = -273.15 K, और K का न्यूनतम सैद्धांतिक मान 0 हो।

इसके अतिरिक्त, (9/5)°C + 32 = °F।

निस्संदेह आप इस शब्द से परिचित हैं कैलोरी यह मापने के कई तरीकों में से एक है कि आप जो खाना खाते हैं, वह आपके सिस्टम की सेलुलर मशीनरी को क्या देता है। कुछ स्रोतों का दावा है कि कैलोरी में ऊर्जा की इकाइयाँ होती हैं; दूसरों का कहना है कि इसमें ऊष्मा की इकाइयाँ लगती हैं। वास्तव में, दोनों दावे सही हैं, क्योंकि गर्मी "आधिकारिक" के विभिन्न उपप्रकारों में से एक है - अगर इसे पिन करने के लिए मायावी है - ऊर्जा के रूप में ज्ञात भौतिकी में मात्रा।

जबकि कैलोरी (कैलोरी) अमेरिका में खाद्य पदार्थों द्वारा प्रदान की जाने वाली ऊर्जा के बारे में अधिकांश सार्वजनिक बातचीत का आधार है, यह भौतिकी पाठ्यपुस्तकों और पत्रिकाओं में उपयोग की जाने वाली इकाई नहीं है। ऊर्जा की मानक अंतरराष्ट्रीय (एसआई) इकाई, और इसलिए गर्मी की है जौल (जे)।

1 कैलोरी = 4.18 जे, लेकिन खाद्य लेबल पर आप जो "कैलोरी" देखते हैं वह वास्तव में एक किलोकैलोरी (केकेसी) या 1,000 वास्तविक कैलोरी है। इस प्रकार 1 "कैलोरी" प्रति पोषण लेबलिंग वास्तव में 4,180 जूल या 4.18 kJ है।

आपने देखा कि ताप का ताप से क्या संबंध है। लेकिन पहली बार में "एक डिग्री" का आकार कैसे निर्धारित किया गया था? लोगों को "जमे हुए" और "उबले हुए" के बीच तापमान पैमाने पर धब्बे को चिह्नित करने और इन अंतरालों को संख्या निर्दिष्ट करने का एक तरीका होना था।

जैसा कि होता है, यदि आप दी गई मात्रा में ऊष्मा जोड़ते हैं (क्यू) जूल में एक सिस्टम में, या उस सिस्टम से गर्मी को हटा दें, आप यह निर्धारित कर सकते हैं कि सिस्टम का तापमान कितना बदल जाएगा (ΔT) सेल्सियस में जब तक आप सिस्टम के द्रव्यमान को जानते हैं (अक्सर पानी का एक नमूना) म ग्राम में और इसकी विशिष्ट ऊष्मा c, जो एक पदार्थ से दूसरे पदार्थ में भिन्न होता है:

क्यू = एमसी (∆T)

पानी के लिए, c = 1 cal/(g)(°C) = 4.186 J/(g)(°C)।

उदाहरण: यदि आपके पास १ लीटर पानी का नमूना है, जिसका द्रव्यमान १,००० ग्राम है, तो नमूने को १ डिग्री सेल्सियस तक गर्म करने के लिए kJ में कितनी ऊर्जा की आवश्यकता होगी?

क्यू =एमसी(∆T) = (1,000 ग्राम)(4.186 जे/जी डिग्री सेल्सियस)(1 डिग्री सेल्सियस) = 4,186 = 4.186 केजे।

याद रखें कि यह भोजन के एक "कैलोरी" में ऊर्जा की मात्रा है। यह अजीब है जब आप मानते हैं कि, 1 लीटर मीठे सोडा में इस मात्रा का लगभग 400 गुना है, लेकिन शरीर पानी के एक साधारण जार की तुलना में "कैलोरी" को बहुत अलग तरीके से संभालता है।