د تودوخې درجه

د تودوخې درجه يو فزيکي مقداراو کچه ده، چې د يوې مادې د ګرموالي يا سوړوالي درجه څرګندوي. دا د حرارتی انرژي څرګند ډول دی، په ټوله ماده کې شته، چې هغه مهال د تودوخې د پېښېدنې او انرژي د بهير يوه سرچينه ده، چې جسم له يو بل سوړ يا ګرم جسم سره نښتی وي. د حرارت درجه بايد له تودوخې سره ګډه نه شي. 

د حرارت درجه په ترماميتر سره اندازه کېږي. ترماميترونه په بېلابېلو حرارتي اندازو (کچو) سره اندازه شوي دي، چې په تاريخي ډول يې د پېژندنې لپاره د ورګرځېدنې  او مأخذ بېلابېل ټکي او د ګرموالي معلوموونکې مادې کارولې دي. تر ټولو عام ميزان Celsius (پخوا ورته سانتي ګرېډ ويل کېدل او په °C سره ښودل کېږي)، فارنهايټ (په °F  سره ښودل کېږي) او کالوين ميزان دی، چې په K سره ښودل کېږي. د یادو ميزانونو له ډلې وروستنی يې د واحدونو نړيوال سيستم (International System of Units) د ټولنې يا کنواسیون له خوا د علمي موخو لپاره خورا زيات کارول کېږي. 

د حرارت تر ټولو ټيټه نظرياتي درجه مطلق صفر ده، چې په کې له يوه جسم نه نوره هېڅ حرارتي انرژي نه رااېستل کېږی. دا په ازمېښتي ډول کولی شي، په خورا نږدې ډول (100 pK) ته نږدې اوسي، مګر ورته به رسېدلی نه وي، چې د ترموډيناميک [د تودوخې قوه] په درېيم قانون کې پېژندل شوی دی. 

د تودوخې درجه د فزيک، کيميا، د ځمکې علم، ستورو پېژندنې، طب، بيولوژي، ايکولوژي، د مادې علم، د فلزاتو علم، ميخانيکي انجنيري، جغرافيې او د ورځني ژوند د زياتره اړخونو په ګډون د طبيعي علم په ټولو برخو او څانګو ضروري ده.

 اغېزې 
زيات فزيکي پړاوونه د تودوخې په درجې پورې تړلي دي، چې ځيني يې په لاندې ډول دي: 

 د حالت (جامد، مايع، ګاز يا پلازما)، غلظت، د حل کېدلو وړتيا، د بړاس فشار، د برېښنايي خپرېدنې وړتيا، کلکوالي، د اغوستلو مقاومت، د حرارتي خپرېدنې وړتيا، د زنګ وهنې مقاومت او پياوړتيا په ګډون د مادو فزيکي ځانګړتياوې. 
 هغه قېمت يا پراختيا چې کيمياوي غبرګونونه ورته پېښېږي. 
 د يوه جسم له سطحې نه د راوتلې حرارتي وړانګې اندازه او ځانګړتياوې. 
 د هوا د حرارت درجه ټول ژوندي جسمونه اغېزمنوي. 
 د غږ چټکتيا چې د بشپړې يا مطلقې تودوخې درجې د رېښې مربع يوه دنده ده. 

 ميزان 
د تودوخې درجې ميزان په دوو لارو سره توپير لري: د صفر درجو په توګه ټاکل شوي ټکي او پر ميزان باندې د زياتېدونکو واحدونو او درجو پراخوالی. 

 په عام ډول کارېدونکي ميزانونه 
د نړۍ په ډېرو برخو کې د عمومي حرارت درجې د اندازه کولو لپاره Celcius (°C) کارول کېږي. دا يو ازمېښتي ميزان دی چې د تاريخي ودې له مخې رامنځته شو او د سمندر په کچه اتموسفيريک فشار کې صفر درجه يې د اوبو د کنګل کېدلو د ټکي په توګه په کې مشخص شوې ده او نورې درجې يې داسې ټاکل شوې دي، چې د ۱۰۰ درجه يې د اوبو د جوش کېدلو ټکی دی. د ۱۰۰ درجو واټن له امله، د سانتي ګرېډ ميزان ورته وايي. د واحدونو په نړيوال سيستم کې د کالوين تر معياري کېدنې پورې ياد ميزان د کالوين پر ميزان باندې د برابرو سمون کوونکو ټکو په اصطلاحاتو کې يو ځل بيا راوپېژندل (وکارول) شو او داسې چې د يوې Celcius درجې د حرارت درجې زياتوالی د يو کالوين د زياتوالي سره ورته دی، که څه هم دوی يو له بل نه د يو کټ مټ ۲۷۳.۱۵ زياتېدونکي برابروونکې اندازې په وسیله توپير لري. Middleton, W.E.K. (1966), pp. 89–105.

متحده ايالتونه په عمومي ډول فارنهايټ ميزان کاروي، چې له مخې يې د سمندر پر سطحه په ۳۲ درجو کې اوبه کنګل او په ۲۱۲ درجو کې خوټېږي. 

 مطلق صفر 
د تودوخې درجې په بشپړ صفر درجه کې له جسم نه د تودوخې په توګه هيڅ انرژي نه لرې کېږي، چې دا ترموډيناميک [د تودوخې قوې] په درېيم قانون کې څرګند شوی حقيقت دی. د حرارت په دې درجه کې جسم هيڅ لويه حرارتي انرژي نه لري، مګر د نامعلومتيا اصل له مخې د اټکل شوې انرژي په توګه لا هم د کوانتم يا کميت ميخانيکي صفر ټکي انرژي لري؛ که څه هم دا د حرارت د بشپړ صفر درجې پېژندنې سره نه ګډېږي. بشپړ صفر په ازمېښتي ډول کولی شي، يوازې په خورا نږدې ډول (100 pK) ته نږدې اوسي، مګر هيڅکله ورته نه شي رسېدلی. په نظرياتي ډول په يو جسم کې د حرارت په بشپړ صفر درجه کې د هغه د برخو ټول پخوانی حرکت درول شوی دی او په دې کلاسيکي حالت کې يادې برخې په بشپړه دمه کې دي. بشپړ صفر چې د 0 K په توګه پېژندل شوی دی، کټ مټ له -273.15 سانټي ګرېډ يا -459.67 فارنهايټ سره برابر دی. 

 بشپړ ميزان 
د Maxwell-Boltzmann د خپرېدنې ثابت يا constant او د نوموړي د entropy احصايوي ميخانيکي پېژندنې ته په ورګرځېدنې سره، چې د Gibbs له پېژندنې (تعريف) سره (د نړيوال تړون په واسطه په خپلواک ډول د کوچنيو برخو د حرکت لپاره د برخو دننه د شته انرژي په پام کې له نيولو پرته) توپير لري، د حرارت درجې ميزان پېژندل شوی دی او ويل کېږي چې ځکه به بشپړ وي، چې د ځانګړي ترماميتريک جسمونو او د ترماميتر (هوا معلومونکې الې) د کارونې ډولونو د ځانګړتياوو نه خپلواک دی. دا د کالوين ميزان په نامه پېژندل کېږي، چې په پراخه ډول په ساينس او ټکنالوژي کې ترېنه ګټه اخيستل کېږي. kelvin (چې لومړنی توری يې کوچنی ليکل کېږي)، د واحدونو په نړيوال سيستم کې د حرارت درجې واحد دی. د تودوخې قوې په انډول توب يا توازن په خپل حالت کې د يو جسم د حرارت درجه د بشپړ صفر اړوند تل مثبته ده. Jaynes, E.T. (1965), pp. 391–398.

په نړيوال ډول د هوکړه شوي کالوين ميزان تر څنګ د ترموډيناميک حرارت درجې ميزان هم شته، چې د حرارت په بشپړ صفر درجه کې د خپل عددي صفر په لرلو سره د Lord Kelvin له خوا رامنځته شو، مګر په مستقيم ډول د مکروسکوپيک انټروپي (entropy) په ګډون په سوچه يا خالص ډول د لوی ترموډيناميک مفهومونو سره تړلي دي، که څه هم په مايکروسکوپيک ډول د entropy په اړه د Gibbs احصايوي ميخانيکي پېژندنې ته د قانوني ډلې لپاره؟ د ورګرځېدلو وړ دی چې د يو جسم د ذرو او برخو دننه شته انرژي او د خپلواکې ذرې يا برخې حرکت د دليل په توګه نيسي؛ چې دا بشپړ صفر ته نږدې د حرارت درجې د اندازه کولو لپاره دليل کېدلی شي. دا ميزان د اوبو په درې ګوني ټکي کې د ورګرځېدنې يوه حرارت درجه لري، چې عددي ارزښت يې د هغې اندازه کولو په واسطه راپېژندل شوی دی، چې وار له مخه ذکر شوی (په نړيوال ډول منل شوی کالوين ميزان) نه ګټه اخلي. 

 نړيوال کالوين ميزان 
زياتره علمي اندازه اخيستنې د حرارت درجې کالوين ميزان کاروي (د واحد نښه: K)، چې د دې ميزان په لومړي ځل د راپېژندونکي په وياړ د همغه په نامه نومول شوی دی. دا يو بشپړ ميزان دی. عددي صفر ټکی (0 K) يې د حرارت په بشپړ صفر درجه کې دی. د ۲۰۱۹ می مياشتې له راهيسې يې درجې د د ذرې د حرکي نظريې (particle kinetic theory) او احصايوي ميکانيزمونو په واسطه راپېژندل شوي دي. د واحدونو په نړيوال سيستم کې د کالوين پراخوالی يا طول د مايکروسکوپيک برخو يا ذرو د منځنيو حرکي انرژيو د بېلابېلو ازمېښتي اندازه اخيستنو په واسطه راپېژندل شوی دی. کالوين ميزان د Boltzmann په کنسټانټ يا ثابت په اصطلاحاتو کې په عددي ډول ارزول شوی دی (هغه ارزښت چې د نړيوال کنواسيون له خوا د ثابت (fixed) په توګه راپېژندل شوی دی). Cryogenic Society  (2019).

 د کالوين پراخوالی مايکروسکوپيک ښکارندې 
د ۲۰۱۹ ز له می راهيسې، د کالوين پراخوالی مايکروسکوپيک ښکارندې سره په اړيکه کې راپېژندل شوی او د احصائيوي ميخانيک په اصطلاح کې ځانګړي شوی دی. پخوا یعنې له ۱۹۵۴ز راهيسې د واحدونو نړيوال سيستم د کالوين لپاره د ترموډيناميک حرارت درجې په توګه يو ميزان او واحد راوپېژانده، چې په باوري ډول يې د ورګرځېدنې د دويم ټکي په توګه (د لومړنی ټکی په بشپړ صفر (0 K) کې) د اوبو د درې ګوني ټکي د بيا توليدېدونکې حرارت درجې نه ګټه پورته کوله.

په تاريخي ډول د اوبو د تودوخې درجې درې ګونی ټکی د اندازې اخيستنې د زياتوالي د کټ مت 273.16 واحدونو په توګه راپېژندل شوی و. نن ورځ دا په ازمېښتي ډول يو اندازه شوی کميت او کچه ده. د سمندر پر سطحه اتموسفير فشار کې د اوبو د کنګل کېدلو ټکی، په نږدې 273.15 K = 0 °C کې پېښېږي. 

 سرچینې