온도란 무엇입니까?

온도가 무엇인지, 어떻게 측정하는지, 어떤 척도가 사용되는지 설명합니다. 또한 온도의 종류와 열에 따른 차이도 있습니다.

온도는 추위와 더위의 개념과 관련이 있습니다.

온도란 무엇입니까?

온도는 기체 , 액체 또는 고체 입자 의 운동 에너지 양  으로 정의되는 스칼라 크기입니다 . 입자의 속도가 높을수록 온도가 높아지며 그 반대도 마찬가지입니다.

온도 측정은 본능적으로 인지할 수 있는 추위(낮은 온도)와 열 (높은 온도) 의 개념과 관련이 있습니다 . 또한 온도는 인체의 정상적인 열을 결정하는 기준값으로 작용하며 건강 상태를 추정하는 데 사용되는 정보입니다 . 열은 화학, 산업, 야금 공정에도 사용됩니다.

참조: 열전도율

온도 척도

섭씨 단위로 물의 어는점은 0°C입니다.

온도를 측정하는 저울에는 다양한 종류가 있습니다. 가장 흔한 것은 다음과 같습니다.

  • 섭씨 눈금입니다 . “섭씨등급 척도”라고도 알려져 있으며 화씨 척도와 함께 가장 많이 사용됩니다. 이 척도에서 물의 어는점은 0°C(섭씨 0도)이고 끓는점 은  100°C입니다.
  • 화씨 규모. 대부분의 영어권 국가에서 사용되는 단위입니다. 이 척도에서 물의 어는점은 32°F(화씨 32도)이고 끓는점은 212°F입니다.
  • 켈빈 척도. 과학 에서 흔히 사용하는 측정법으로 “절대영도”를 영점으로 설정하는데, 이는 물체가 열을 발산하지 않으며 -273.15°C(섭씨온도)에 해당한다는 의미입니다.
  • 랭킨 척도. 미국에서 열역학적 온도를 측정하기 위해 일반적으로 사용되는 측정법으로 절대 영도보다 높은 화씨 온도를 측정하여 정의되므로 음수 또는 영하 값이 부족합니다.

온도는 어떻게 측정되나요?

온도는 온도계 크기, 즉 다양한 규모로 온도를 나타내는 다양한 단위를 사용하여 측정됩니다. 이를 위해 “온도계”라는 장치가 사용되며 측정해야 하는 현상에 따라 여러 유형이 있습니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

  • 팽창과 수축. 고온에서 팽창하거나 저온 에서 수축하는 요소 인 기체 ( 정압 기체 온도계 ), 액체 ( 수은 온도계 ) 및 고체(액체 또는 바이메탈 기둥 온도계)를 측정하는 온도계가 있습니다 .
  • 전기 저항 변화. 전기 저항, 즉 전도성 물질을 통해 이동하는 전자 의 흐름은 획득하는 온도에 따라 달라집니다. 측정에는 센서(전기적 변화를 온도 변화로 변환할 수 있는 저항을 기반으로 함) 및 열전 온도계(구동력을 생성함)와 같은 전기 저항 온도계가 사용됩니다.
  • 열 복사 온도계. 산업 부문에서 방출되는 방사선 현상은 적외선 고온계(매우 낮은 냉동 온도 측정) 및 광학 고온계(로 및 용융 금속의 고온 측정)와 같은 온도 센서를 사용하여 측정할 수 있습니다.
  • 열전 잠재력. 서로 다른 온도에 노출된 두 개의 서로 다른 금속이 결합하면 전위로 변환되고 볼트로 측정되는 기전력이 생성됩니다.

온도 유형

체온이 37°C를 넘으면 발열 증상이 나타납니다.

온도에는 다양한 유형이 있으므로 다음과 같은 다양한 도구를 사용하여 측정합니다.

  • 주변 온도. 인간이 활동하는 공간에서 기록할 수 있는 온도를 말하며 , 측정에는 섭씨 또는 화씨 값을 사용하는 환경 온도계가 사용됩니다.
  • 체온. 체온입니다. 36°C는 인간의 정상적인 수치로 간주되며 온도가 37°C(또는 98°F)를 초과하면 개인이 발열을 앓고 있는 것으로 간주됩니다.

다른 유형의 온도 측정을 통해 열 감각을 계산할 수 있습니다 . 예를 들면 다음과 같습니다.

  • 건조한 온도. 환경 의 열복사 및 습도를 고려하지 않은 주변 온도입니다 . 방사선을 흡수하지 않도록 밝은 흰색으로 칠해진 전구 온도계로 측정됩니다.
  • 복사 온도. 폐쇄된 환경의 표면과 벽의 온도이며 전구 온도계를 사용하여 측정됩니다.
  • 습한 온도. 온도는 그늘에 있는 온도계를 축축한 솜으로 감싸서 기류 아래에 놓아 측정한 온도 입니다 . 이 시스템을 통해 면에 있는 수분이 증발하고 열이 흡수되어 주변 온도에 비해 온도계가 포착하는 온도가 감소합니다. 그 결과 체감온도를 측정하는 데 사용되는 공기 습도를 측정하게 됩니다.

열과 온도의 차이

열은 물질 내 분자의 이동으로 인해 발생하는 에너지입니다.

열과 온도는 밀접하게 관련된 개념이지만 동일하지는 않습니다.

몇 가지 차이점은 다음과 같습니다.

  • 그 의미. 열은 두 물체 사이에 온도 차이가 있을 때 발생하는 열 전달 로 이해되어야 하는 열 에너지 입니다 . 이 전달에는 항상 방향이 있으며 온도가 가장 높은 신체에서 온도가 가장 낮은 신체로 전달됩니다. 반면에 온도는 물질을  구성하는 분자 의 평균 운동 에너지를 측정한 것입니다 .
  • 당신의 상징. 열은 문자 Q 로 표시되고 온도는 문자 T 로 표시 됩니다.
  • 그 효과. 신체에 열이 전달되면 온도가 증가합니다. 온도는 해당 물체 입자의 평균 운동 에너지이며, 열이 전달되면 증가합니다.
  • 귀하의 전송. 열은 한 물질에서 다른 물질로 전달되며 전도, 대류 또는 복사를 통해 퍼질 수 있습니다. 열 전파 유형에 따라 도달하는 온도 수준이 달라집니다.
  • 측정 대상. 열은 열량계로 측정하고 온도는 온도계로 측정합니다.
  • 측정 단위. 열은 줄(joule) , 칼로리 , 킬로칼로리 로 측정됩니다 . 온도는 켈빈 (k), 섭씨 (C) 또는 화씨 (F) 단위로 측정됩니다 .

온도의 예

온도의 몇 가지 예는 다음과 같습니다.

  • 작동 중인 자동차 엔진의 온도는 85°C입니다.
  • 쾌적하다고 생각되는 주변 온도는 20°C에서 25°C 사이입니다.
  • 피자를 준비할 때 사용하는 오븐의 온도는 180°C입니다.
  • 끓는 물의 온도는 100 °C입니다.
  • 평균 체온은 36.5 °C입니다.
  • 물이 얼음으로 변할 정도로 응고 되는 온도는 0℃ 미만이다.
  • 전기 제품 내부에 있는 “전압 조정기”에 의해 제어되는 온도는 과열이나 장비 손상을 방지합니다.

계속:  열 전달