বাঁয়ে কাচের একটি থার্মোমিটার। স্তম্ভ পরম শূন্য থেকে 373 K পর্যন্ত ওঠে, আবার নামে; শূন্যের কাছে একটি নীল চিহ্ন ঝলসে ওঠে। ডানে একটি পাত্রে গ্যাসের অণু চলে: নীলগুলো ধীরে, কমলাগুলো দ্রুত। পাত্রের ভেতর দিয়ে K অক্ষরটি দেখা যায়। নিচে প্রদর্শকে 273.16 K — পানির ত্রৈধ বিন্দু। রেকর্ডিং বাতি জ্বলে-নেভে।
একক পাতা
SI-এর মৌলিক এককসংশোধন 2026-10কেলভিন K
SI-এর মৌলিক একক · রাশি: তাপগতীয় তাপমাত্রা — কণার গতির গড় শক্তির পরিমাপ
−273.15 °C-এর চেয়ে ঠান্ডা কিছু কেন নেই
অষ্টাদশ শতকে পদার্থবিদেরা লক্ষ করেন, বন্ধ পাত্রে গ্যাস ঠান্ডা করলে চাপ প্রতি ডিগ্রিতে একই অনুপাতে কমে। লেখচিত্রে এই সরলরেখা বাড়িয়ে তাঁরা সেই বিন্দু পান যেখানে চাপ শূন্য হতো — প্রায় −273 °C। এর চেয়ে ঠান্ডা সম্ভব নয়: অণুদের আর ধীর হওয়ার উপায় থাকে না।
কেলভিন স্কেল এই বিন্দু — পরম শূন্য — থেকে শুরু। এর ভাগগুলো সেলসিয়াস স্কেলের মতোই, তাই 0 °C হলো 273.15 K, আর স্বাভাবিক চাপে পানি প্রায় 373.12 K-এ ফোটে। সাধারণ অর্থে ঋণাত্মক কেলভিন নেই।
2019 থেকে কেলভিন বোলৎসমান ধ্রুবক k = 1.380 649·10⁻²³ J/K দিয়ে সংজ্ঞায়িত। এটি তাপমাত্রাকে শক্তির সঙ্গে যুক্ত করে। তাপমাত্রা T-তে গ্যাসের প্রতিটি অণু গড়ে 3/2·k·T গতিশক্তি বহন করে। থার্মোমিটার আসলে ঠিক এটাই মাপে।
কেলভিনের প্রতীক ডিগ্রি চিহ্ন ছাড়া বড় হাতের K: «300 K», «300 °K» নয়। রাশি বড় হাতের T দিয়ে লেখা হয়। এককের নাম ছোট হাতে লেখা হয় — kelvin — যদিও তা লর্ড কেলভিনের নামে। ছোট হাতের k হলো বোলৎসমান ধ্রুবক ও কিলো উপসর্গ।
কেলভিন আর ডিগ্রি সেলসিয়াস সমান আকারের, কিন্তু তাদের শূন্য আলাদা। 20 °C হলো 293.15 K। তাপমাত্রার পার্থক্য দুই এককেই সমান: 5 °C বেশি গরম মানে 5 K বেশি গরম। একে তাপের সঙ্গেও গুলিয়ে ফেলবেন না: তাপমাত্রা শক্তি নয়, বরং প্রতি কণায় তার গড় অংশের পরিমাপ।
01 · সংজ্ঞা
কণার শক্তি · গ্যাস · দীপ্তিঅণুরা গ্যাসে উড়ে বেড়ায়, তরলে ঠেলাঠেলি করে, কঠিনে নিজের জায়গায় কাঁপে। যত দ্রুত চলে, তাপমাত্রা তত বেশি। কেলভিনে তাপমাত্রা এই গতির গড় গতিশক্তির সমানুপাতিক: দ্বিগুণ কেলভিন, দ্বিগুণ শক্তি।
তাই গ্যাসের চাপ ও আয়তন কেলভিনে তাপমাত্রার সমানুপাতে বাড়ে, ডিগ্রি সেলসিয়াসতে নয়। টায়ারের বাতাস 0 থেকে 27 °C-এ গরম করা «অসীম গুণ বেশি» নয়, বরং 273 থেকে 300 K: চাপ প্রায় 10 % বাড়ে।
গরম বস্তু দীপ্ত হয়। তাপমাত্রা যত বেশি, সবচেয়ে বেশি আলো বহনকারী তরঙ্গদৈর্ঘ্য তত ছোট। অঙ্গার 1000 K-এ গাঢ় লাল, বাল্বের ফিলামেন্ট 2700 K-এ হলদেটে সাদা, সূর্যের পৃষ্ঠ 5772 K-এ সাদা দীপ্ত হয়। দীপ্তির রং দেখে বস্তু না ছুঁয়েই তাপমাত্রা মাপা যায়।
কেলভিন বাড়লে কী বদলায়
স্লাইডারে তাপমাত্রা 1 থেকে 6000 K পর্যন্ত ঠিক করুন। বাঁ পাত্রে গ্যাসের অণু চলে: তাদের গড় বেগ তাপমাত্রার বর্গমূলের সঙ্গে বাড়ে, আর দেয়ালে চাপ তাপমাত্রার সমানুপাতিক। অণুর রং তার বেগ দেখায়: নীল ধীর, কমলা দ্রুত। ডানে টাংস্টেনের গোলক: তাপমাত্রা বাড়লে সেটি দীপ্ত হতে শুরু করে, প্রথমে গাঢ় লাল, পরে হলুদ ও সাদা। গ্যাস বাছুন — হিলিয়াম, নাইট্রোজেন বা জেনন: একই তাপমাত্রায় হালকা অণু দ্রুত চলে। নিচে তিনটি দৃশ্য। «চাপ» হলো T-এর বিপরীতে p-এর সরলরেখা ও পরম শূন্যের বিন্দু। «বেগ» হলো বেগ অনুযায়ী অণুর বণ্টন। «দীপ্তি» হলো গরম বস্তুর বর্ণালি ও তার শীর্ষ।
শূন্যের দিকে প্রতিটি পা আগেরটির চেয়ে কঠিন
কোনো বস্তু ঠান্ডা করতে তার চেয়েও ঠান্ডা কিছু দিয়ে তাপ সরাতে হয়। শূন্যের যত কাছে, তত কম তাপ থাকে আর তা সরানো তত কঠিন। লেজার ও চৌম্বক ফাঁদ পরমাণুর মেঘকে কেলভিনের শতকোটি ভাগের এক ভাগ পর্যন্ত ঠান্ডা করে, কিন্তু শূন্য নিজে এমন এক সীমা থাকে যার কেবল কাছে যাওয়া যায়।
02 · রূপান্তর
স্কেল · শক্তি · স্থির বিন্দুকেলভিন থেকে ডিগ্রি ও শক্তিতে
যেকোনো স্কেলে তাপমাত্রা লিখুন। প্রথম ট্যাব তাকে কেলভিন এবং সেলসিয়াস, ফারেনহাইট ও ডিগ্রি র্যাঙ্কিনতে বদলায়। দ্বিতীয়টি কণার শক্তি ও দীপ্তির রং দেখায়। তৃতীয়টি ITS-90 স্কেলের স্থির বিন্দু।
| {k} | {v} | {note} |
মহাবিশ্বে তাপমাত্রা প্রায় 10¹⁷ গুণ আলাদা। গবেষণাগারের সবচেয়ে ঠান্ডা পরমাণু মেঘ কয়েকশো পিকোকেলভিনে ঠান্ডা করা হয়েছে; সূর্যের কেন্দ্র দেড় কোটি কেলভিনের বেশি গরম। মানুষ 300 K-এর আশপাশে একটি সরু পট্টিতে বাস করে, যেখানে পানি তরল থাকতে পারে।
04 · মাপার যন্ত্র
সেল · গ্যাস থার্মোমিটার · পাইরোমিটার · শাব্দিকতাপমাত্রা যাচাই হয় সেসব বিন্দুতে যেখানে পদার্থ বদলায়
{title}
{text}
05 · লেখার নিয়ম
ডিগ্রি ছাড়া K · ডিগ্রিসহ °CK লেখা হয় ডিগ্রি চিহ্ন ছাড়া
কেলভিন লেখা হয় বড় হাতের K দিয়ে, সংখ্যার পরে ফাঁক রেখে, «°» ছাড়া। ডিগ্রি সেলসিয়াস লেখা হয় «°C», তাও ফাঁক রেখে। তাপমাত্রার পার্থক্য কেলভিনে বা ডিগ্রি সেলসিয়াসতে দেওয়া যায় — সংখ্যা একই।
1967 থেকে কেলভিন ডিগ্রি নয়, আর K-এর আগে «°» বসে না। «°» ছাড়া বড় হাতের C হলো কুলম্ব। উপসর্গ ও প্রতীক লাতিন অক্ষরে সঠিক ছোট-বড় হাতে লেখা হয়: mK, mk নয়। বোলৎসমান ধ্রুবকের একক J/K। এককের নাম ছোট হাতে লেখা হয়, আর «কেলভিন ডিগ্রি» পুরোনো নাম।
06 · প্রতিবেশী একক
তাপগতিবিদ্যাএকই ভাগ, শূন্য 273.15 সরানো।
Jk·T — প্রতি কণায় শক্তি।
molR = N_A·k গ্যাস ও তাপমাত্রাকে যুক্ত করে।
07 · ঐতিহাসিক অংশ
মহাফেজখানা · শার্লের গ্যাস থেকে বোলৎসমান ধ্রুবকযে শূন্যে পৌঁছানো যায় না, তা কীভাবে পাওয়া গেল
{title}
{text}
পানির বিন্দু মাপা মান হলো
1954 থেকে 2019 পর্যন্ত কেলভিন এভাবে সংজ্ঞায়িত ছিল: পানির ত্রৈধ বিন্দু ঠিক 273.16 K। এই বিন্দুতে বরফ, তরল পানি ও বাষ্প একসঙ্গে থাকে। খুব বিশুদ্ধ পানিভরা কাচের সেলে এটি পুনরায় তৈরি হয়, আর প্রতিটি দেশের ছিল এমন সেলের নিজস্ব সেট।
কিন্তু পানি এক খামখেয়ালি মানক বলে প্রমাণিত হলো: ত্রৈধ বিন্দুর তাপমাত্রা নির্ভর করে তার হাইড্রোজেন ও অক্সিজেনের আইসোটোপের ওপর। তাই 2019-এ কেলভিনকে পানি থেকে আলাদা করে বোলৎসমান ধ্রুবক দিয়ে নির্ধারণ করা হয়। এখন 273.16 K একটি মাপা মান, প্রায় 0.1 mK অনিশ্চয়তাসহ।
সাধারণ থার্মোমিটারের জন্য কিছুই বদলায়নি। ডানে একই স্কেলের দুটি ধাপ: আগে এর নোঙর ছিল পানি, এখন কণার শক্তি, আর পানি হয়েছে স্থির বিন্দুগুলোর একটি।
রাশির তালিকা
তাপমাত্রা ও তাপ · 12টি একক পাতা
তালিকা · সব রাশি এক পাতায়তালিকার প্রবেশপথে গবেষণাগারএক ফোঁটা অম্ল রসের রং বদলে দেয়, লবণ শিখাকে রাঙায়, জল একটি টোকায় জমে যায়। তাদের নিচে Simetrium-এর সব পাতা, বিষয় অনুযায়ী ও বর্ণানুক্রমে।তালিকা খুলুন →
