ফারেনহাইট, সেলসিয়াস এবং কেলভিন স্কেলের মধ্যে সম্পর্ক

তাপমাত্রার স্কেল হলো তাপমাত্রাকে সংখ্যায় প্রকাশের ব্যবস্থা। সেলসিয়াস, ফারেনহাইট ও কেলভিন একই তাপমাত্রাকে ভিন্ন সংখ্যায় প্রকাশ করে। স্কেল তুলনা করতে স্থির বিন্দুর মধ্যবর্তী ব্যবধান কত ভাগে ভাগ করা হয়েছে, তা বুঝতে হয়।

স্বাভাবিক চাপে বরফের গলনাঙ্ক ও পানির স্ফুটনাঙ্ক যথাক্রমে সেলসিয়াসে $0^\circ\mathrm{C}$ ও $100^\circ\mathrm{C}$, ফারেনহাইটে $32^\circ\mathrm{F}$ ও $212^\circ\mathrm{F}$ এবং কেলভিনে $273.15\ \mathrm{K}$ ও $373.15\ \mathrm{K}$। প্রথম ও তৃতীয় স্কেলে এই ব্যবধান ১০০ ভাগ, দ্বিতীয়টিতে ১৮০ ভাগ। তাই একই তাপমাত্রার বৃদ্ধি তিন স্কেলে একই সংখ্যায় প্রকাশিত হয় না।

একই তাপমাত্রার পাঠগুলোর সম্পর্ক:

$\frac{T_c}{100}=\frac{T_k-273.15}{100}=\frac{T_f-32}{180}$।

এখানে $T_c$, $T_k$ ও $T_f$ যথাক্রমে সেলসিয়াস, কেলভিন ও ফারেনহাইট পাঠ; তাদের একক যথাক্রমে $^\circ\mathrm{C}$, $\mathrm{K}$ ও $^\circ\mathrm{F}$। তাপমাত্রার SI একক কেলভিন। সম্পর্কটি থেকে $T_k=T_c+273.15$ এবং $T_c=\frac{5}{9}(T_f-32)$ পাওয়া যায়। এসব সম্পর্কে নির্দিষ্ট এককে পাঠের সংখ্যামান বসাতে হয়।

পরম শূন্য তাপমাত্রা হলো সর্বনিম্ন সম্ভাব্য তাপমাত্রা, $0\ \mathrm{K}$ বা $-273.15^\circ\mathrm{C}$। এর কাছাকাছি যাওয়া যায়, কিন্তু ঠিক এই তাপমাত্রায় পৌঁছানো যায় না। কেলভিন স্কেলের স্থির বিন্দুর আলোচনায় পানির ত্রৈধ বিন্দু গুরুত্বপূর্ণ: নির্দিষ্ট চাপে বরফ, পানি ও জলীয় বাষ্প একসঙ্গে থাকে। এর তাপমাত্রা $0.01^\circ\mathrm{C}$ বা $273.16\ \mathrm{K}$।

উদাহরণ: ঢাকার একটি ঘরের তাপমাত্রা $86^\circ\mathrm{F}$ ধরা যাক।

• প্রথমে ফারেনহাইট পাঠ থেকে ৩২ বিয়োগ করি: $86-32=54$।
• সেলসিয়াস পাঠ $T_c=\frac{5}{9}\times54=30$; অর্থাৎ $30^\circ\mathrm{C}$।
• কেলভিন পাঠ $T_k=30+273.15=303.15$; অর্থাৎ $303.15\ \mathrm{K}$।

সাধারণ ভুল হলো তাপমাত্রার পার্থক্যের সঙ্গেও ২৭৩.১৫ যোগ করা। সেলসিয়াসে ১০ ডিগ্রি বৃদ্ধি কেলভিনেও ১০ কেলভিন বৃদ্ধি; শুধু তাপমাত্রার পাঠ রূপান্তরে ওই সংখ্যা যোগ হয়। কেলভিনের সঙ্গে ডিগ্রি চিহ্ন লেখা হয় না।

সেলসিয়াস ও ফারেনহাইটের পাঠ $-40$-এ সমান হয়। সেলসিয়াস ও কেলভিনের পাঠ কখনো সমান হয় না, কারণ তাদের ব্যবধান স্থির।

মনে রাখো: স্কেল বদলালে তাপমাত্রা বদলায় না; পাঠ রূপান্তরে শূন্যবিন্দু ও ভাগের আকার দুটিই বিবেচনা করতে হয়।