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Temperature
온도는 물질 내 원자와 분자의 평균 운동 에너지를 나타내는 수치입니다. 온도는 분자 운동의 에너지에 직접적으로 의존합니다. 더 높은 온도(따뜻한 온도)는 더 빠른 분자 속도 때문에 분자 운동의 더 높은 평균 운동 에너지를 나타냅니다. 반대로 더 낮은 온도(차가운 온도)는 더 느린 분자 속도 때문에 분자 운동의 더 낮은 평균 운동 에너지를 나타냅니다. 이러한 이유로 인해 온도는 공기의 내부 에너지를 나타내는 지표가 됩니다.
Temperature measurement
온도계는 온도를 측정하는데 사용되는 기구입니다. 더 높은 온도는 더 높아진 분자 에너지에 반응하고, 더 낮은 온도는 더 낮아진 분자 에너지에 반응합니다.
Temperature Scales
많은 과학자들은 켈빈(K) 눈금(척도)을 사용합니다, 켈빈 눈금는 절대 영도(absolute zero)인 열역학적(절대적) 온도 척도로, 이론적으로 모든 열 에너지가 없을 때 0K입니다. 그러므로 켈빈 눈금은 분자의 평균 운동 활동의 직접적인 측정값입니다. 절대 영도보다 차가운 것은 없기 때문에 켈빈눈금은 음수(-)를 포함하지 않습니다.
섭씨(℃) 눈금은 전 세계적으로 그리고 기상학에서 가장 일반적으로 사용되는 온도 척도입니다. 척도는 (거의 해수면에서의) 표준 기압 상태일 때 대략 물의 어는점(0℃)과 끓는점(100℃)을 기초로 합니다. 섭씨 눈금의 각 도(˚)들은 켈빈 눈금의 도(˚)들과 정확히 같은 크기입니다.
아래의 [Table 2-1]은 섭씨 온도 변환 공식입니다. 1℃는 274.15K이고 1℃는 33.8℉입니다.
미국은 보통 일상적으로 온도 측정에 화씨(℉) 눈금을 사용합니다. 화씨 눈금에서 물의 어는점은 화씨 32도(32℉)이고 끓는점은 화씨 212도(212℉)입니다.
아래의 [Table 2-2]는 화씨 온도 변환 공식입니다. 1℉는 255.93K이고 1℉는 -17.22℃입니다.
참고 사진
열의 증감으로 인해 온도계의 측정값은 달라집니다. 열과 온도는 같지는 않지만 서로 관련은 있습니다.
- 섭씨온도(℃) : 역사적으로 Celsius가 1 기압의 조건에서 물의 어는점(빙점)을 0℃로 하고 끓는점(비점)을 100℃로 하여 그 사이를 100 등분하여 눈금을 작성한 온도입니다. 현재는 열역학적 정의에 기초를 둔 Kelvin온도에서 273.16을 뺀 값을 섭씨온도로 정하였는데, 이것이 요즘 날 일반적인 섭씨온도계의 눈금입니다.
- 화씨온도(℉) : 1 기압 하에서 물의 어는점을 32℉, 끓는점을 212℉로 정하고 두 점 사이를 180 등분한 온도 눈금입니다. 단위는 [℉]를 사용하며, 파렌하이트(Fahrenheit) 온도라고 하기도 합니다.
- 켈빈(Kelvin, K) : 켈빈은 절대 온도를 측정하기 때문에, 0K은 절대 영도(이상 기체의 부피가 0이 되는 온도)입니다. 또한 절대온도의 단위입니다.
- 절대온도(Absolute Temperature) : 물질의 특이성에 의존하지 않는 절대적인 온도를 가리킵니다. 켈빈 온도 또는 열역학적 온도라고 합니다. 열역학 제2 법칙에 따라 정해진 온도로, 열역학적으로 분자운동이 정지한 상태인 이론상 생각할 수 있는 최저온도를 기준으로 한 온도를 말합니다.
- 절대 영도(Absolute Zero) : 절대온도의 기준점으로서 -273˚C에 상당한 온도입니다. 절대온도 단위에서 가장 낮은 온도로 어떤 물체에서 전자기 복사가 방출되지 않는 즉, 분자 또는 원자 운동이 일어나지 않는 정지 상태의 이론적인 온도(0K)입니다.
※ U.S. Department of Transportation Federal Aviation Administration, FAA Advisory Circular (AC) 00-6B, AVIATION WEATHER, page 2-1~3 해석
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