Thermodynamics का zeroth law | Thermometric सिद्धांत

Thermodynamics का zeroth law या ऊष्मागतिकी का शून्यवा नियम क्या है तापीय साम्य Thermal Equilibrium और Thermometric सिद्धांत तथा Thermometers के प्रकार इस पेज पर है |

“ Zeroth law ” Temperature  का ‘कांसेप्ट’ है। 

Zeroth law को समझने से पहले हम Thermal Equilibrium को समझते हैं कि ये क्या है।

Thermal equilibrium या तापीय साम्य –  कोई भी Body thermal equilibrium में  है  ये तब बोला जाता है  जब thermodynamical Variables  जैसे – प्रेशर (P) , वॉल्यूम (V) , टेम्परेचर (T)   उस body के समय के साथ बदलते नहीं है , या इन  Variables में समय के साथ कोई परिवर्तन नहीं आता है। और ऐसी Body को हम कह सकते हैं कि वो Thermal equilibrium में हैं। 

Thermodynamics के zeroth law का कथन – 

जब कोई Body A , thermal equilibrium में हो  Body B के साथ और Body B thermal equilibrium में हो Body C के साथ।

मतलब पहली Body A और Body B का अपना thermal equilibrium है और दूसरी Body B और Body C का अपना अलग thermal equilibrium  हैं। तब हमारा law ये कहता है कि जो Body A और Body C है वो दोनों भी thermal equilibrium में होगी ही law के आधार पर। 

इसका मतलब हम यह कह सकते हैं जब कोई एक Body दूसरी Body के साथ thermal equilibrium में होगी और दूसरी Body तीसरी Body के साथ thermal equilibrium में होगी , तब पहली Body और तीसरी Body निश्चित ही thermal equilibrium में होगी एक दूसरे के साथ।

Thermal equilibrium के zeroth law में सभी  Body thermometer की तरह कार्य करती है। 

इन सभी तीनों Bodies के पास एक ऐसी Property है जो सुनिश्चित करती है और तीनों Bodies को एक साथ thermal equilibrium में लाने का काम करती है , उस Property को हम Temperature कहते हैं। 

‘ Temperature ’ system की Property के रूप में काम करता है और निर्धारित करता है कि एक system अपने पड़ोसी system के साथ thermal equilibrium में हैं या thermal equilibrium में नहीं है।

Thermodynamics का  zeroth law  Temperature के साथ रिलेशन बनाता है।

Thermometric सिद्धांत –

सभी थर्मामीटर थर्मोमेट्री के सिद्धांत पर आधारित है। अर्थात वो Property जो Temperature के साथ बदलती है उसको पहले पाया जाता है। और फिर उस Property की मदद से Temperature को पाया जाता है। वो Property जो Temperature को पाने में मदद करती है उसे हम Thermometric Property कहते हैं।

और वो रिफरेन्स Body जो उपयोग की जाती है Temperature का पता लगाने के लिए और Temperature को मापने के लिए उस रिफरेन्स Body को thermometer कहते हैं।

Thermodynamics का zeroth law , Temperature पर आधार है इसलिए इस law में हम अलग – अलग  प्रकार के thermometer को भी समझेंगे –

Thermometers के प्रकार

Thermometers कई प्रकार के होते हैं , उन में से कुछ महत्वपूर्ण thermometer के नाम इस प्रकार हैं।

1. Resistance thermometer ( thermistor )
2. Thermocouple.
3. Constant  Volume gas thermometer.
4. Constant  Pressure gas thermometer.
5. Ideal gas thermometer.

सबसे पहले हम Resistance thermometer को समझेंगे –

Resistance thermometer –

Wheat stone Bridge सिद्धांत पर आधारित है। इस thermometer में Resistance , thermometric Property का रोल निभाती है , Temperature को पाने के लिए।

Thermocouple- 

Thermocouple Seebeck effect सिद्धांत पर आधारित है। इस thermometer में Emf thermometric प्रोपर्टी का रोल निभाता  है  Temperature को पाने के लिए।

Constant Volume gas thermometer –

Constant Volume gas thermometer में , प्रेशर thermometric प्रोपर्टी का रोल निभाता है, Temperature को पाने के लिए।

Constant Pressure gas thermometer – 

Constant Pressure gas thermometer में , वॉल्यूम (V) thermometric प्रोपर्टी का रोल निभाता है, Temperature को पाने के लिए।

Ideal gas thermometer –

आइडियल गैस thermometer भी Temperature को मापने के लिए उपयोग किया जाता है। इस thermometer में हम अलग – अलग प्रकार की गैस का उपयोग करते हैं temperature को मापने के लिए Ideal स्थिति में।

आइडियल गैस thermometer निर्माण की सामग्री ( Material of Construction ) से स्वतंत्र होता है क्योंकि ideal condition में सभी गैस एक समान व्यवहार करती है। 

Temperature को मापने के लिए दो तरीकों  का उपयोग किया गया था।

एक Method वो था जो 1954 से पहले उपयोग किया गया था Temperature को मापने के लिए –

यह Method दो रिफरेन्स Temperature पर आधारित है। अर्थात पहला Temperature ice Point है (0℃) और दूसरा Temperature steam point है (100℃)। 

दूसरा Method वो था जो 1954 के बाद उपयोग किया गया था Temperature को मापने के लिए –

यह Method केवल एक Fixed Temperature पर आधारित है अर्थात Triple point of water पर।

water का triple Point Temperature 0.01℃ (273.16K) है।