તાપમાન રૂપાંતરક: સેલ્સિયસ, ફેરનહાઇટ, કેલ્વિન

તાપમાન રૂપાંતરક

તાપમાન રૂપાંતરક તાપમાનના માપને એક સ્કેલમાંથી બીજા સ્કેલમાં બદલે છે, જેમ કે સેલ્સિયસમાંથી ફૅરનહાઇટમાં. આ પૃષ્ઠ એક જ માપને એકસાથે ચાર સામાન્ય સ્કેલમાં બદલે છે: સેલ્સિયસ, ફૅરનહાઇટ, કેલ્વિન અને રૅન્કિન.

ગણતરી સાધનનું કાર્ય

તાપમાન દાખલ કરો અને તે કયા તાપમાન સ્કેલમાં માપવામાં આવ્યું છે તે પસંદ કરો. પૃષ્ઠ પહેલાં તેને સેલ્સિયસમાં, પછી ચારેય માપદંડોમાં બદલે છે અને ચારેય જવાબો એકસાથે દર્શાવે છે. નકલ બટન ચારેય જવાબોને ક્લિપબોર્ડમાં મૂકે છે.

નિરપેક્ષ શૂન્ય કરતાં ઠંડું કંઈ નથી, તેથી તેના કરતાં નીચું વાંચન રૂપાંતરિત કરવાને બદલે નકારવામાં આવે છે. પૃષ્ઠ પસંદ કરેલા માપદંડમાં નિરપેક્ષ શૂન્યનું મૂલ્ય જણાવે છે અને કોઈ સંખ્યા દર્શાવતું નથી.

તાપમાનના માપદંડો વચ્ચે રૂપાંતર કેવી રીતે કરવું

સેલ્સિયસ અને ફૅરનહાઇટ બે બાબતોમાં જુદા પડે છે: એક ડિગ્રીનું કદ અને શૂન્યનું સ્થાન. એક ફૅરનહાઇટ ડિગ્રી, સેલ્સિયસ ડિગ્રીના કદની 5/9 જેટલી હોય છે, અને 0 °C એટલે 32 °F, 0 °F નહીં. તેથી રૂપાંતર માટે ગુણાકાર અને સરવાળો બંને જરૂરી છે:

$F = C \times \frac{9}{5} + 32$

$K = C + 273.15$

$R = (C + 273.15) \times \frac{9}{5}$

અહીં C એટલે સેલ્સિયસ ડિગ્રીમાં તાપમાન, F ફૅરનહાઇટ ડિગ્રીમાં, K કેલ્વિનમાં અને R રૅન્કિન ડિગ્રીમાં.

દરેક સંબંધને ઉલટાવીને બીજી દિશામાં રૂપાંતર કરી શકાય છે:

$C = (F - 32) \times \frac{5}{9}$

$C = K - 273.15$

$C = R \times \frac{5}{9} - 273.15$

કેલ્વિન અને સેલ્સિયસની ડિગ્રીનું કદ સમાન છે, તેથી આ બંને સ્કેલ વચ્ચે માત્ર સ્થાનાંતરણ કરવાની જરૂર પડે છે. રૅન્કિન ડિગ્રીનું કદ ફૅરનાઇટ ડિગ્રી જેટલું જ છે અને રૅન્કિન નિરપેક્ષ શૂન્યથી શરૂ થાય છે, તેથી 0 °R એટલે 0 K અને રૅન્કિનનું વાંચન હંમેશાં ફૅરનહાઇટના વાંચનમાં 459.67 ઉમેર્યા બરાબર હોય છે.

9/5 ને આખી વાત માનવી એ સામાન્ય ભૂલ છે. જે રૂપાંતરક માત્ર ગુણાકાર કરે અને સ્થાનાંતરણ ભૂલી જાય, તે 0 °C ને 0 °F તરીકે દર્શાવે; ગણતરી સાચી દેખાતી હોવા છતાં જવાબમાં 32 ડિગ્રીની ભૂલ હોય.

પૃષ્ઠ ખરેખર ચલાવતો એક નિયમ

રૂપાંતરક માપદંડોની દરેક જોડી માટે અલગ સૂત્ર રાખતો નથી. તે દરેક માપદંડ માટે બે સંખ્યાઓ રાખે છે—કદ અને સ્થાનાંતરણ—અને એક જ સંબંધ લાગુ કરે છે:

$b = v \times s + o$

અહીં v એટલે દાખલ કરેલું મૂલ્ય, s એટલે તેની એક ડિગ્રીનું કદ, જે સેલ્સિયસ ડિગ્રીમાં માપવામાં આવે છે, o એટલે તેના શૂન્યને સેલ્સિયસના શૂન્ય સાથે સરખાવવા માટેનું સ્થાનાંતરણ, અને b એટલે સેલ્સિયસમાં વાંચન. ફૅરનહાઇટનું કદ 5/9 અને સ્થાનાંતરણ −160/9 છે; કેલ્વિનનું કદ 1 અને સ્થાનાંતરણ −273.15 છે. બીજી દિશામાં જતાં આ જ બે પગલાં ઉલટાવવામાં આવે છે. પૃષ્ઠ પરનો દરેક માપદંડ આ કોષ્ટકની એક પંક્તિ છે, તેથી ચારેય જવાબો એકબીજાથી અલગ પડી શકતા નથી.

કયા અચળાંકો ચોક્કસ છે

ઉપર વપરાયેલી ચારેય સંખ્યાઓ માપન નહીં પરંતુ વ્યાખ્યાઓ છે, તેથી વધુ સારા પ્રયોગથી તેમાં ક્યારેય સુધારો કરવામાં આવશે નહીં.

આ પૃષ્ઠ પર બે બાબતોને પૂર્ણાંકિત કરવામાં આવે છે, અને બંને વ્યાખ્યાત્મક અચળાંકો નથી. અપૂર્ણાંક 5/9 નું ચોક્કસ દશાંશ સ્વરૂપ નથી, તેથી તેના માટે લખાયેલ કોઈપણ દશાંશ માત્ર કાપેલું સ્વરૂપ હોય છે; કોડ 5/9 અને 160/9 ને દશાંશને બદલે અપૂર્ણાંક તરીકે રાખે છે. ચારેય પરિણામો આઠ સાર્થક અંકો સુધી દર્શાવવામાં આવે છે. માત્ર પ્રદર્શનનું પૂર્ણાંકન થાય છે. રૂપાંતર પોતે ટાઇપ કરેલા મૂલ્ય પર થાય છે.

ગણતરીનું ઉદાહરણ

20 °C નું વાંચન, જે રૂમનું મધ્યમ તાપમાન છે, આ રીતે રૂપાંતરિત થાય છે.

ફૅરનહાઇટ: 20 × 9/5 એટલે 36, અને 36 + 32 એટલે 68 °F (20 °C).

કેલ્વિન: 20 + 273.15 એટલે 293.15 K.

રૅન્કિન: 20 + 273.15 એટલે 293.15, અને 293.15 × 9/5 એટલે 527.67 °R.

બીજું ઉદાહરણ વિરુદ્ધ દિશામાં છે અને પૂર્ણ સંખ્યા આપતું નથી. 350 °F (177 °C), એટલે કે ગરમ ભઠ્ઠી માટે: 350 − 32 એટલે 318, અને 318 × 5/9 એટલે 176.6666… °C, જેને આઠ સાર્થક અંકો સુધી ગોળ કર્યા બાદ પૃષ્ઠ 176.66667 °C તરીકે દર્શાવે છે.

સ્થિર બિંદુઓ

આ વાંચનો ઓળખવા યોગ્ય છે, અને ચારેય માપદંડોમાં ક્રમે દાખલ કરાયેલા પરીક્ષણથી દરેક પંક્તિની ચકાસણી થાય છે.

−40 ની પંક્તિ સંયોગ નથી. ફૅરનહાઇટની સંખ્યાઓ સેલ્સિયસની સંખ્યાઓ કરતાં ઝડપથી વધે છે અને ઊંચા સ્થાનેથી શરૂ થાય છે, તેથી બંને રેખાઓ એક જ વાર છેદે છે અને −40 એ તેમનું મિલનબિંદુ છે.

નિરપેક્ષ શૂન્ય

નિરપેક્ષ શૂન્ય એ તે બિંદુ છે જ્યાં કોઈ પદાર્થ પાસે છોડવા માટે કોઈ ઉષ્મીય ઊર્જા બાકી રહેતી નથી. તે −273.15 °C પર છે, અને આ આંકડો ચોક્કસ છે: કેલ્વિન અને સેલ્સિયસ ડિગ્રીનું કદ સમાન છે અને તેમના શૂન્યો વ્યાખ્યા મુજબ 273.15 જેટલા અંતરે છે (13મું CGPM, 1967/68). અન્ય માપદંડોમાં તે −459.67 °F (-273 °C), 0 K અને 0 °R છે.

પૃષ્ઠ તેનાથી નીચું કોઈપણ વાંચન નકારે છે. નિરપેક્ષ શૂન્યથી નીચેની સંખ્યા ખૂબ ઠંડું તાપમાન નથી; તે તાપમાન જ નથી.

સરખામણી કરતાં પહેલાં ચકાસણી બંને બાજુને પૂર્ણાંકિત કરે છે. નિરપેક્ષ શૂન્ય આંતરિક સેલ્સિયસ મૂલ્ય સુધી એક માર્ગે −273.15 અને બીજા માર્ગે −273.15000000000003 તરીકે પહોંચી શકે છે, કારણ કે કમ્પ્યુટર આ સંખ્યાઓને દ્વિઆધારી સ્વરૂપમાં સંગ્રહે છે અને 273.15 નું ચોક્કસ દ્વિઆધારી સ્વરૂપ નથી. કાચાં મૂલ્યોની સરખામણી કરવાથી વપરાશકર્તાને એવું જણાશે કે નિરપેક્ષ શૂન્ય નિરપેક્ષ શૂન્યથી નીચે છે.

આ જ પૂર્ણાંકનથી થતો અવાજ જવાબોમાં પણ દેખાય છે. −459.67 °F (-273 °C) નું રૂપાંતર −0.000000000000028 K જેટલા મૂલ્ય પર આવે છે, 0 K પર નહીં. સમાન કદની બે સંખ્યાઓ બાદ કરતાં બાકી રહેલો આટલો નાનો અંશ અવાજ છે તે રૂપાંતરક ઓળખી લે છે અને સ્વચ્છ 0 K દર્શાવે છે.

વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો

સેલ્સિયસને ફૅરનહાઇટમાં કેવી રીતે રૂપાંતરિત કરવું? સેલ્સિયસના વાંચનને 9/5 વડે ગુણો અને પછી 32 ઉમેરો. 20 °C માટે: 20 × 9/5 એટલે 36, અને 36 + 32 એટલે 68 °F (20 °C).

ફૅરનહાઇટને સેલ્સિયસમાં કેવી રીતે રૂપાંતરિત કરવું? પહેલાં 32 બાદ કરો, પછી 5/9 વડે ગુણો. 68 °F (20 °C) માટે: 68 − 32 એટલે 36, અને 36 × 5/9 એટલે 20 °C.

માત્ર 32 બાદ કરવું પૂરતું કેમ નથી? કારણ કે બંને માપદંડોમાં ડિગ્રીનું કદ પણ અલગ છે. એક ફૅરનહાઇટ ડિગ્રી સેલ્સિયસ ડિગ્રીની 5/9 જેટલી હોય છે, તેથી તાપમાન વધે તેમ બંને વાંચનો વચ્ચેનો તફાવત વધે છે. 0 °C પર તફાવત 32 છે; 100 °C પર તે 112 છે.

મનમાં તેનો અંદાજ લગાવવાની કોઈ ઝડપી રીત છે? સેલ્સિયસના વાંચનને બમણું કરીને 30 ઉમેરવાથી રોજિંદા તાપમાન માટે નજીકનો અંદાજ મળે છે. 20 °C માટે તે 70 આપે છે, જ્યારે સાચું મૂલ્ય 68 °F છે. તાપમાન વધે તેમ ભૂલ વધે છે, તેથી આ રૂપાંતર નહીં પરંતુ અંદાજ માટેનો આશરે નિયમ છે.

રૅન્કિન શું છે અને તેનો ઉપયોગ કોણ કરે છે? રૅન્કિન એ ફૅરનહાઇટ જેટલા કદની ડિગ્રી પર આધારિત નિરપેક્ષ માપદંડ છે, જે નિરપેક્ષ શૂન્યથી શરૂ થાય છે. તેનો ઉપયોગ યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં કેટલાક ઇજનેરી કાર્યોમાં થાય છે, જ્યાં નિરપેક્ષ તાપમાન જરૂરી હોય પરંતુ આસપાસના આંકડા ફૅરનહાઇટમાં હોય.

પૃષ્ઠ ક્યારેક અપેક્ષા કરતાં ઓછા દશાંશો કેમ દર્શાવે છે? પરિણામો આઠ સાર્થક અંકો સુધી પૂર્ણાંકિત થાય છે. 176.6666… °C જેવી સંખ્યા અનંત સુધી પુનરાવર્તિત થાય છે, તેથી તે 176.66667 °C તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે. પૂર્ણાંકન માત્ર પ્રદર્શન પર લાગુ પડે છે.