온도 [溫度, temperature]
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작성자 : 이하늘 작성일 : 17-07-06 조회 : 3,206회관련링크
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물체의 차고 뜨거운 정도를 수량으로 나타낸 것.
보통 온도계에 새겨진 눈금으로 표시한다. 물체의 상태를 나타내는 양의 하나로서, 통계역학에서는 물질 내에 있는 원자 또는 분자의 평균운동에너지라고 정의한다. 일상생활에서는 열과 혼동하여 사용하는 경우가 많은데, 열은 물체에 출입하는 총에너지의 양인 반면, 온도는 물체가 가지고 있는 에너지의 수준이다
온도의 표시
온도를 수량적으로 나타내는 데는, 온도에 따라 변화하는 여러 물리현상을 이용하여 두 표준점의 물리량을 일정한 간격으로 나누는 방법이 있다. 가장 간단하고 오래 전부터 사용하고 있는 방법은 물체의 열팽창을 이용하는 것이다.
예를 들면, 알코올 온도계나 수은 온도계는 녹기 시작하는 얼음에 모세관을 넣었을 때 관내 액체기둥의 높이와, 끓는 물에 넣었을 때의 높이를 온도의 두 기준점으로 하여 그 이외 온도는 모세관 내 액체기둥의 높이로 정한다.
단, 온도계의 눈금은 사용한 물질의 성질에 의해 영향을 받지 않아야 한다. 예를 들면 알코올과 수은은 팽창방식이 달라서 똑같이 온도를 측정해도 표준점에서는 같은 온도가 나타나지만 그 이외 상태에서는 눈금이 일치하지 않는다. 이 때문에 현재는 물질 종류에 의존하지 않는 열역학적 온도를 기준으로 눈금을 정하고 있다.
온도의 섭씨눈금과 화씨눈금
보편적으로 사용하는 온도눈금으로 섭씨눈금과 화씨눈금이 있다. 섭씨눈금은 기호 ℃로 표시하며, 1742년 A.셀시우스가 제안한 것을 개량한 것으로서 과학 및 일상생활에서 가장 널리 사용한다. 1기압 하에서 얼음의 녹는점을 0℃, 물의 끓는점을 100℃로 하여 그 사이를 100등분한 것으로 한 눈금의 온도차를 1℃로 한다. 100℃를 넘거나 0℃ 아래의 온도의 경우도 이와 같은 간격으로 눈금을 정한다.
화씨눈금은 G.D.파렌하이트가 제안한 것으로 기호는 ℉로 표시한다. 처음에는 소금을 혼합한 눈과 사람의 체온을 온도의 기준점으로 하여 그 사이를 96등분하는 방법을 택하였으나, 후에 얼음의 녹는점을 32℉, 물의 끓는점을 212℉로 한 현재의 방법이 채택되었다. 과학적으로는 많이 사용하지 않지만 미국이나 영국 등에서 일상생활의 온도표시로 사용한다.
또 1730년에는 물의 어는점을 0℃, 물의 끓는점을 80℃로 하는 열씨눈금(기호 °R)이 R.A.F.레오뮈르에 의해 제안되었는데, 지금은 거의 사용하지 않는다. 어떤 온도를 섭씨, 화씨 및 열씨눈금으로 표시하였을 때 그들 사이에는 다음과 같은 관계가 있다. C=5/9 (F-32)=5/4 R
절대온도
열역학 제2법칙에 의해 물질성질과는 관계없이 절대적인 온도를 정의하기도 한다. 이 온도눈금은 전부를 양의 수치로 나타내며, 그 기준점인 0K는 이상기체의 부피가 0이 되는 극한온도인 -273.15℃와 일치한다.
이 점을 기준으로 하여 섭씨눈금으로 나타낸 수치에 273.15를 더한 것을 절대온도(기호 K)라 한다. 켈빈(W.톰슨)이 1848년 도입한 것으로서, 켈빈온도라고도 하며, 특히 열역학에서는 주로 이 방법으로 온도를 표시한다.
보통 온도계에 새겨진 눈금으로 표시한다. 물체의 상태를 나타내는 양의 하나로서, 통계역학에서는 물질 내에 있는 원자 또는 분자의 평균운동에너지라고 정의한다. 일상생활에서는 열과 혼동하여 사용하는 경우가 많은데, 열은 물체에 출입하는 총에너지의 양인 반면, 온도는 물체가 가지고 있는 에너지의 수준이다
온도의 표시
온도를 수량적으로 나타내는 데는, 온도에 따라 변화하는 여러 물리현상을 이용하여 두 표준점의 물리량을 일정한 간격으로 나누는 방법이 있다. 가장 간단하고 오래 전부터 사용하고 있는 방법은 물체의 열팽창을 이용하는 것이다.
예를 들면, 알코올 온도계나 수은 온도계는 녹기 시작하는 얼음에 모세관을 넣었을 때 관내 액체기둥의 높이와, 끓는 물에 넣었을 때의 높이를 온도의 두 기준점으로 하여 그 이외 온도는 모세관 내 액체기둥의 높이로 정한다.
단, 온도계의 눈금은 사용한 물질의 성질에 의해 영향을 받지 않아야 한다. 예를 들면 알코올과 수은은 팽창방식이 달라서 똑같이 온도를 측정해도 표준점에서는 같은 온도가 나타나지만 그 이외 상태에서는 눈금이 일치하지 않는다. 이 때문에 현재는 물질 종류에 의존하지 않는 열역학적 온도를 기준으로 눈금을 정하고 있다.
온도의 섭씨눈금과 화씨눈금
보편적으로 사용하는 온도눈금으로 섭씨눈금과 화씨눈금이 있다. 섭씨눈금은 기호 ℃로 표시하며, 1742년 A.셀시우스가 제안한 것을 개량한 것으로서 과학 및 일상생활에서 가장 널리 사용한다. 1기압 하에서 얼음의 녹는점을 0℃, 물의 끓는점을 100℃로 하여 그 사이를 100등분한 것으로 한 눈금의 온도차를 1℃로 한다. 100℃를 넘거나 0℃ 아래의 온도의 경우도 이와 같은 간격으로 눈금을 정한다.
화씨눈금은 G.D.파렌하이트가 제안한 것으로 기호는 ℉로 표시한다. 처음에는 소금을 혼합한 눈과 사람의 체온을 온도의 기준점으로 하여 그 사이를 96등분하는 방법을 택하였으나, 후에 얼음의 녹는점을 32℉, 물의 끓는점을 212℉로 한 현재의 방법이 채택되었다. 과학적으로는 많이 사용하지 않지만 미국이나 영국 등에서 일상생활의 온도표시로 사용한다.
또 1730년에는 물의 어는점을 0℃, 물의 끓는점을 80℃로 하는 열씨눈금(기호 °R)이 R.A.F.레오뮈르에 의해 제안되었는데, 지금은 거의 사용하지 않는다. 어떤 온도를 섭씨, 화씨 및 열씨눈금으로 표시하였을 때 그들 사이에는 다음과 같은 관계가 있다. C=5/9 (F-32)=5/4 R
절대온도
열역학 제2법칙에 의해 물질성질과는 관계없이 절대적인 온도를 정의하기도 한다. 이 온도눈금은 전부를 양의 수치로 나타내며, 그 기준점인 0K는 이상기체의 부피가 0이 되는 극한온도인 -273.15℃와 일치한다.
이 점을 기준으로 하여 섭씨눈금으로 나타낸 수치에 273.15를 더한 것을 절대온도(기호 K)라 한다. 켈빈(W.톰슨)이 1848년 도입한 것으로서, 켈빈온도라고도 하며, 특히 열역학에서는 주로 이 방법으로 온도를 표시한다.