CHAPTER- 7 ताप एवं उसका मापन
Notes
1. हम अपने अनुभव से जानते हैं कि कुछ वस्तुएं दूसरी वस्तुओं की अपेक्षा अधिक गरम या ठंडी होती हैं। हम इसे स्पर्श द्वारा महसूस करते हैं।- कोई वस्तु गरम हैं या ठंडी, यह निश्चय करने के लिए हम सदैव अपनी स्पर्श-इंद्रिय पर भरोसा नहीं कर सकते हैं।
2. ताप- किसी पिंड की गरमाहट (अथवा ठंडक) का विश्वसनीय माप उस पिंड का ताप हैं।
- किसी गरम पिंड का ताप ठंडे पिंड की अपेक्षा अधिक होता हैं।
- वह उपकरण जो ताप मापता है, तापमापी (थर्मामीटर) कहलाता हैं।
- ताप मापने के लिए आपने संभवतः दो प्रकार के तापमापियों का प्रयोग किया होगा- ज्वरमापी (डॉक्टरी थर्मामीटर) तथा प्रयोगशाला तापमापी।
3. डाॅक्टरी थर्मामीटर- यह हमारे शरीर का ताप मापने के लिए उपयोग में लाया जाता हैं। ये तापमापी अंकीय डॉक्टरी थर्मामीटर या डिजिटल डॉक्टरी थर्मामीटर भी कहलाते हैं।
- किसी व्यक्ति के शरीर के संपर्क में रखने पर ये तापमापी शरीर का ताप मापते हैं।
- ताप मापने के लिए डॉक्टरी थर्मामीटर में सामान्यतः उपयोग किया जाने वाला मापक्रम सेल्सियस स्केल हैं। इस मापक्रम का ताप का मात्रक डिग्री सेल्सियस हैं, जिसे °C द्वारा दर्शाते हैं।
- स्वस्थ मानव शरीर का सामान्य ताप 37.0 °C माना जाता हैं।
4. ताप का अन्य मापक्रम (स्केल) फारेनहाइट स्केल हैं। इस स्केल पर ताप का मात्रक डिग्री फारेनहाइट हैं और इसे °F से दर्शाया जाता हैं।
- सेल्सियस स्केल पर मापा गया ताप 37.0 °C फारेनहाइट स्केल पर 98.6 °F के तुल्य हैं।
5. वैज्ञानिक कार्य के लिए ताप का एक अन्य स्केल उपयोग में लाया जाता है, जिसे केल्विन स्केल कहते हैं। इस स्केल पर ताप का मात्रक केल्विन हैं, जिसे K से दर्शाया जाता हैं।
- ताप का SI मात्रक केल्विन हैं।
आइए, और अधिक सीखें
प्रश्न- 1. किसी स्वस्थ मानव शरीर का सामान्य ताप लगभग ______ होता हैं।
क) 98.6 °C
ख) 37.0 °C
ग) 32.0 °C
घ) 27.0 °C
उत्तर- ख) 37.0 °C
प्रश्न- 2. 37 °C के समान ताप हैं-
क) 97.4 °F
ख) 97.6 °F
ग) 98.4 °F
घ) 98.6 °F
उत्तर- घ) 98.6 °F
प्रश्न- 3. रिक्त स्थानों की पूर्ति कीजिए-
क) किसी निकाय की गरमाहट अथवा ठंडापन उसके _______ से निर्धारित की जाती हैं।
ख) हिमशीत जल का ताप ______ तापमापी द्वारा नहीं मापा जा सकता हैं।
ग) ताप का मात्रक डिग्री _______ हैं।
उत्तर- क) ताप ख) डॉक्टरी ग) सेल्सियस।
प्रश्न- 4. प्रायः प्रयोगशाला तापमापी की मापन सीमा होती हैं-
क) 10 °C से 100 °C
ख) -10 °C से 110 °C
ग) 32 °C से 45 °C
घ) 35 °C से 42 °C
उत्तर- ख) -10 °C से 110 °C
प्रश्न- 5. जल का ताप मापने के लिए चार विद्यार्थियों ने प्रयोगशाला तापमापी का उपयोग चित्र 7.6 में दर्शाए अनुसार किया।
किस विद्यार्थी ने ताप मापन के लिए सही प्रक्रिया अपनाई?
क) विद्यार्थी 1
ख) विद्यार्थी 2
ग) विद्यार्थी 3
घ) विद्यार्थी 4
उत्तर- ख) विद्यार्थी 2
विद्यार्थी 2 ने तापमापी को बीकर के बीच लटकाकर रखा है, जिससे तापमापी का बल्ब पानी में पूरा डूबा हुआ है और वह बीकर की किसी भी सतह या दीवार को छू नही रहा है। यह सही प्रक्रिया है जिससे जल का सटीक माप मापा जा सकता हैं।
प्रश्न- 6. नीचे दिए गए तापमापों को तापमापियों (चित्र 7.7) के आरेखों पर स्तंभों में लाल रंग भरकर दर्शाइए।
उत्तर-
प्रश्न- 7. नीचे दिए गए तापमापी के भाग का अवलोकन कीजिए और निम्नलिखित प्रश्नों के उत्तर दीजिए-
क) यह किस प्रकार का तापमापी हैं?
ख) तापमापी का पाठ्यांक क्या हैं?
ग) इस तापमापी द्वारा मापा जा सकने वाला न्यूनतम मान क्या हैं?
उत्तर- क) यह एक प्रयोगशाला तापमापी हैं।
ख) इस तापमापी का पाठ्यांक 26.0 °C हैं।
ग) इस तापमापी द्वारा मापा जा सकने वाला न्यूनतम मान -10 °C हैं।
प्रश्न- 8. प्रयोगशाला तापमापी हमारे शरीर के ताप को मापने के लिए उपयोग में क्यों नहीं लाया जाता है? इसका एक कारण दीजिए।
उत्तर- प्रयोगशाला तापमापी हमारे शरीर के ताप को मापने के लिए उपयोग में नहीं लाया जाता क्योंकि इसका मापन क्षेत्र -10 °C से 110 °C तक होता हैं। जबकि मानव शरीर का सामान्य तापमान 37 °C होता है, इसलिए शरीर के तापमान को सटीक रूप से मापने के लिए तापमापी की एक संकीर्ण मापन सीमा की आवश्यकता होती हैं।
प्रश्न- 9. वैष्णवी अस्वस्थ होने के कारण विद्यालय नहीं जा पाती है। उसकी माता जी ने उसके तीन दिन के तापमान का अंकन रखा है जिसे तालिका 7.4 में दर्शाया गया है।
तालिका 7.4- वैष्णवी के शरीर के तापमान
क) वैष्णवी का अंकित किया गया अधिकतम ताप क्या था?
ख) किस दिन और किस समय पर वैष्णवी का अधिकतम ताप अंकित किया गया था?
ग) किस दिन वैष्णवी का ताप सामान्य हो गया?
उत्तर- क) वैष्णवी का अंकित किया गया अधिकतम ताप 40.0 °C था।
ख) वैष्णवी का अधिकतम ताप पहले दिन, सायं 7 बजे अंकित किया गया था।
ग) वैष्णवी का ताप तीसरे दिन सामान्य हो गया, जब उसका तापमान 37.0 °C से नीचे चला गया।
प्रश्न- 10. यदि आपको 22.5 °C ताप मापना हैं तो नीचे दर्शाए गए तापमापियों में से कौन-सा तापमापी उपयोग में लाएंगे? व्याख्या कीजिए।
उत्तर- 22.5 °C ताप मापने के लिए एक ऐसा थर्मामीटर चुनना होगा जो इस तापमान को सटीक रूप से पढ़ सके। तीनों थर्मामीटर की मापन सीमा -10 °C से 30 °C तक हैं लेकिन सबसे छोटे विभाजन (ख) में हैं, जो 22.5 °C को एकदम सटीक रूप से माप सकता हैं।
प्रश्न- 11. चित्र 7:10 में दिखाए गए तापमापी में दर्शाया गया ताप है-
क) 28.0 °C
ख) 27.5 °C
ग) 26.5 °C
घ) 25.3 °C
उत्तर- ख) 27.5 °C
प्रश्न- 12. किसी प्रयोगशाला तापमापी पर 0 °C से 100 °C के मध्य 50 भाग हैं। इस तापमापी का प्रत्येक भाग कितना ताप मापता हैं?
उत्तर- तापमान की कुल मापन सीमा= 100 °C - 0 °C = 100 °C
कुल भाग= 50
प्रत्येक भाग= 100 °C/50 = 2 °C
अतः तापमापी का प्रत्येक भाग 2 °C ताप मापता हैं।
प्रश्न- 13. किसी तापमापी का स्केल बनाइए जिनमें न्यूनतम भाग 0.5 °C ताप मापता हैं। आप केवल 10 °C और 20 °C के बीच के भाग को दर्शा सकते हैं।
उत्तर- 
प्रश्न- 14. कोई आपको बताता हैं कि उसे 101 डिग्री ज्वर हैं। क्या उसका तात्पर्य सेल्सियस स्केल से है अथवा फारेनहाइट स्केल से है?
उत्तर- जब भी कोई कहता है कि उसे 101 डिग्री ज्वर हैं, तो उसका तात्पर्य फारेनहाइट स्केल से होता है। 101 डिग्री फारेनहाइट को सेल्सियस में बदलने पर यह लगभग 38.3 °C होता है, जो ज्वर के लक्षणों के अनुरूप है। यदि यह तापमान सेल्सियस में होता, तो यह एक बहुत उच्च तापमान होता जो जीवन के लिए ख़तरनाक होता।
