온도 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전 온도 위키백과, 우리 모두의 백과사전. 둘러보기로 가기 검색하러 가기 나이지리아의 지명에 대해서는 온도 주 문서를 참조하십시오. 몰바이데 투영 도법에서의 월간 지표면 기온을 나타낸 세계 지도. 온도 ( [UNK] 度, 라틴어 · 스페인어 · 포르투갈어 : Temperatura, 독일어 : Temperatur, 영어 · 프랑스어 : temperature ) 는 물질의 뜨겁고 찬 정도를 나타내는 물리량이다. 온도는 물리학에서 가장 기초적이고 중요한 물리량 중 하나이다. 온도는 일반적으로 다음 두 가지 방법으로 정의된다. 일반적인 정의의 온도는 온도의 경험적인 개념과, 독립적인 온도의 존재성을 보장하는 열역학 법칙중 제 0법칙에 기초한다. 일반적인 정의의 온도는 온도의 기준을 통해 만들어진 온도계로 측정되는 값이다. 열역학적 정의의 온도는 19세기 중반 열기관과 열역학에서 이어지는 통계역학이 발전되면서 에너지와 엔트로피간의 이해가 높아지면서 파생되어 나왔다. 열역학적 정의의 온도는 에너지를 엔트로피로 편미분한 값으로 나타내지며, 다양한 기초적인 물리법칙과 근본적으로 관련되어있다. 열역학적 정의의 온도는 계의 평형이 이뤄지지 않으면
정의의 온도는 에너지를 엔트로피로 편미분한 값으로 나타내지며, 다양한 기초적인 물리법칙과 근본적으로 관련되어있다. 열역학적 정의의 온도는 계의 평형이 이뤄지지 않으면 정의할 수 없다. 온도의 국제 단위는 켈빈 ( K ) 이다. 켈빈은 물의 삼중점의 열역학적 온도의 1 / 273. 16으로 정의된다. 일반적인 정의에 사용되는 온도 기준에 열역학적 정의의 온도를 사용함으로써 일반적인 정의의 온도라도 물리학적인 의미, 다양한 기초적인 물리법칙과의 관련성을 만들 수 있다. 목차 1 정의 1. 1 온도의 개념 1. 2 온도의 일반적인 정의 1. 2. 1 온도의 일반적인 정의가 갖는 성질 1. 2. 2 온도의 일반적인 정의의 문제점 1. 3 온도의 열역학적 정의 1. 4 열역학적 정의의 일반적인 정의의 관계 1. 5 온도의 일반적인 정의와 열역학적 정의가 둘 다 필요한 이유 2 온도의 역사 2. 1 고대의 온도 정의 2. 2 18세기의 온도 정의 2. 2. 1 셀시우스의 온도 단위 2. 2. 2 요한 람베르트의 온도계 2. 2. 3 파렌하이트의 온도 단위 2. 3 고정점의 안정성에 대한 논란 2. 3. 1
dQ } } - { [UNK] frac { dS - { B } } { dQ } } [UNK] right ) = [UNK] left ( { [UNK] frac { 1 } { T - { A } } } - { [UNK] frac { 1 } { T - { B } } } [UNK] right ) = 0 }, 평형상태에서 따라서, T A = T B { [UNK] displaystyle T - { A } = T - { B } } 위 식은 두 계가 열 평형에 있을 때 두 계의 온도는 같다는 것을 의미한다. 온도의 일반적인 정의와 열역학적 정의가 둘 다 필요한 이유 [ 편집 ] 정해진 온도 기준에 기반하는 일반적인 온도의 정의는 19세기 중반 열역학이 발전하여 온도와 열, 엔트로피에 대한 이해가 되기 전까지 확립이 되었다. 이때의 온도의 기준은 보통 열용량, 부피팽창, 흑체복사등에 기초하여 왜 그런지는 알지 못하지만 관계가 있는 물리량들에 기초하여 선형적으로 정의를 하였다. 반면 열역학이 발전하면서 열역학적 정의의 온도는 일반적인 온도의 정의와 다르게 그 자체로 기초적인 물리법칙과 물리량에 연관이 되어 물리적으로 큰 의미를 지니게 되었다. 열역학적 정의의 온도는 일반적인 온도의
4. 3. 2 색온도 4. 3. 3 밝기온도 4. 3. 4 운동온도 5 온도의 예 6 측정방법 6. 1 접촉법 6. 2 비접촉법 7 단위 7. 1 섭씨, 화씨, 켈빈, 랭킨 간의 환산 관계 8 음의 온도 9 주거환경 10 온도 범위 11 함께 읽기 12 각주 13 외부 링크 정의 [ 편집 ] 온도의 개념 [ 편집 ] 온도의 개념은 우리의 경험에 비롯한 뜨겁고 차가움의 정도이다. [ 1 ] : 4 우리는 경험적으로 뜨거운 물체와 차가운 물체를 접촉시키게 되면 뜨거운 물체로부터 차가운 물체로 자발적으로 에너지가 열의 형태로 흐르는 것을 알 수 있다. 따라서 온도의 개념은 " 자발적으로 에너지를 밖으로 배출하려고 하는 성질의 정도 " 이며, 편의 상 온도가 높을수록 에너지를 많이 방출하려고 하는 성질이 크다고 정의한다. 온도의 일반적인 정의 [ 편집 ] 겨울철에 기온을 측정하는 셀시우스 온도계. 일반적인 온도의 정의는 정해진 온도 기준에 의하여 만들어진 온도계에서 측정되는 값이다. 열역학 제 0법칙은 " 어떤 계 A와 B가 열적 평형상태에 있고, B와 C가 열적 평형상태에 있으면, A와 C도 열평형상태에 있다. " 이다. 이
정의의 온도는 일반적인 온도의 정의와 다르게 그 자체로 기초적인 물리법칙과 물리량에 연관이 되어 물리적으로 큰 의미를 지니게 되었다. 열역학적 정의의 온도는 일반적인 온도의 정의와 다르게 그 자체로 물리적으로 큰 의미를 지니게 되지만, 이론에 기초하여 정의가 되므로 실제로 정확하게 측정하기에는 무리가 있다. 또한, 일반적인 온도를 정의할 때 사용되는 온도 기준을 열역학적 정의의 온도에서 따온다면 그렇게 정의된 일반적인 정의의 온도는 열역학적 정의의 온도와 같이 물리적인 의미를 가지게 된다. 이는 우리가 일반적인 정의의 온도와 열역학적 정의의 온도의 상호적인 필요성을 부각시킨다. [ 2 ] 온도의 역사 [ 편집 ] 고대의 온도 정의 [ 편집 ] BC 485년 파르메니데스 ( Parmenides ) 는 그의 논문 < 자연에 관하여 > 에서 프리멈 프리지덤 ( primum frigidum ) 이라는 가상의 물질을 만들어 이것이 세상의 모든 냉각을 가져온다고 주장했다. [ 3 ] 파르메니데스의 논문을 온도에 공식적으로는 최초로 접근한 것이라 할 수 있다. 18세기의 온도 정의 [ 편집 ] 1702 - 1703년 길리암 아몬톤 ( Guillaume Amontons
은 효소라 할 지라도 구조가 다르면 최적온도가 다를 수 있다. 천문학 [ 편집 ] 천문학에서 온도는 천체를 종류별로 분류하는 데에 쓰이거나 우주 공간에 존재하는 복사의 종류를 나타낼 때 쓰인다. 천체들은 모두 흑체로 가정하며, 천체를 온도별로 분류하는 방법은 Harvard spectral classification이 있다. 주로 쓰이는 온도의 종류에는 아래와 같이 네 가지가 있다. [ 7 ] 유효온도 [ 편집 ] 별에서 방출되는 플럭스를 전 파장에 걸쳐 합친 플럭스, 즉 관측된 전체 플럭스와 동일한 양의 플럭스를 방출하는 흑체의 온도를 유효온도라고 한다. F = [UNK] T e f f 4 { [UNK] displaystyle F = [UNK] sigma { T - { eff } } ^ { 4 } } 따라서 유효온도는 아래와 같이 된다. T e f f = F [UNK] 4 { [UNK] displaystyle T - { eff } = { [UNK] sqrt [ { 4 } ] { [UNK] frac { F } { [UNK] sigma } } } } 색온도 [ 편집 ] 두 파장 대에서 관측된 복사 세기의 비와 동일한 비의 복사를 방출하는 흑체의 온도를 색온도라 한다. F [UNK] 1 F [UNK] 2 =
적 정의는 일반적인 정의가 보장하는 다음과 같은 사실들을 잘 보장한다. 온도가 다른 물체를 열 교환이 일어날 수 있도록 접촉시켰을 때 온도가 높은 물체에서 낮은 물체로 자발적으로 열이 흐르게 된다. 두 물체가 충분한 열 교환을 통해서 열 평형에 이르렀을 때 두 물체의 온도는 같게 된다. 내부적으로 열 평형 상태에 있는 두 계 A, B가 접촉되어있어 열 교환이 자유롭게 일어난다고 하자. 열역학 제 2 법칙에 따르면 시간이 흐름에 따라 두 계의 엔트로피의 합이 증가하는 방향으로 열이 이동하며 열 평형상태에 도달하였을 때 전체 엔트로피는 최댓값에 도달한다. 각 계가 가지고 있는 에너지를 Ua, Ub라고 하자. 계 B로부터 계 A로 미소 에너지 흐름 dQ이 발생하였다고 할 때 dUa와 dUb, dStotal은 다음과 같다. d U A = d Q, { [UNK] displaystyle dU - { A } = dQ, } d U B = - d Q { [UNK] displaystyle dU - { B } = - dQ } d S t o t a l = d S A d S B { [UNK] displaystyle dS - { total } =
는 에너지가 높은 상태이므로 양의 온도보다 오히려 더 뜨거운 상태이며, 음의 온도를 가지고 있는 계와 양의 온도를 가지고 있는 계가 접촉을 하게 된다면 음의 온도를 가지고 있는 계의 에너지가 양의 온도를 가지고 있는 계로 흘러갈 것이다. 주거환경 [ 편집 ] 사람이 살고 있는 주거환경은 지역의 기후와 풍토에 적응한 생활양식과 함께 개선되어왔다. 체온조절의 부담이 가장 적은 온도, 다시 말하면 덥지도 춥지도 않는 최적온도는 18℃ 정도이며, 15. 6 ~ 20℃ 정도에서 쾌적함을 느낄 수 있다고 한다. 사람이 주변환경으로부터 쾌적함을 유지하려면 온도 외에도 습도를 고려해야 하는데, 습도가 30 % 미만이거나 80 % 이상이면 좋지 않고, 약 40 ~ 60 % 정도면 대체로 쾌적함을 느낄 수 있다. 실제로 쾌적함을 주는 습도는 온도에 따라 달라지는데 15℃에서는 약60 % 정도, 18 ~ 20℃에서는 약50 %, 21 ~ 23℃에서는 약40 %, 24℃ 이상에서는 대략 35 % 정도에서 적당한 습도로 여겨진다. 사람이 느끼는 춥고 덥다는 감각은 겨울은 추위에 대하여, 여름은 더위에 대하여 민감하게 반응하는 편이다. 또 같은
이 일어날 때의 절대온도, E a { [UNK] displaystyle E - { a } } 는 반응의 활성화 에너지, 그리고 A { [UNK] displaystyle A } 는 빈도계수 또는 빈도인자라고 한다. 따라서 온도가 증가할수록 반응속도상수가 증가한다. 생물 [ 편집 ] 효소 [ 편집 ] 효소는 생명체 내부에서 일어나는 화학 반응을 매개하는 단백질 촉매이다. 촉매 작용을 하는 원리는 기질과 결합하여 촉매 - 기질 복합체를 형성함으로써 화학 반응의 활성화 에너지를 낮추어 반응속도를 빠르게 하는 것이다. 하지만 효소는 단백질로 이루어져 있으므로 온도가 변하면 단백질이 변형되어 기질과 잘 결합하지 못하게 될 수 있다. 따라서 효소의 활성도는 온도에 의존한다. 인체 내부에 있는 아밀라아제는 alpha - 아밀라아제인데, 최적온도는 체온 부근이다. 반면에 beta - 아밀라아제의 경우에는 박테리아, 곰팡이, 그리고 여러 식물들에 존재하는 효소인데, 최적온도는 약 섭씨 60도 부근이다. 이처럼 같은 효소라 할 지라도 구조가 다르면 최적온도가 다를 수 있다. 천문학 [ 편집 ] 천문학에서 온도는 천체를 종류별로 분류하는 데에 쓰이거나 우주 공간에 존재하는 복사의 종류를 나타낼 때
스 셀시우스 ( Anders Celsius, 1701년 ~ 1744년 ) 안데르스 셀시우스 ( Anders Celsius ) 는 최초로 국제적으로 사용될 수 있는 표준 온도 단위를 만들고자 시도했다. 그는 그의 논문 < 온도계의 두 고정된 온도에 대한 관찰 ( " Observations of two persistent degrees on a thermometer " ) > 에서 물의 어는점은 기압에 무관하지만 끓는점은 기압에 의존한다는 실험 관찰 결과를 밝힌다. 현대의 측정 결과와 비교해봐도 손색없을 정도로 그의 측정은 정확했으며 표준 기압에서 벗어나는 압력에 의한 온도 변화를 보정할 수 있는 방법도 고안하여 온도의 단위를 제시했다. 그는 그의 온도를 스웨덴의 [UNK] 왕립학회 ( Royal Society of Sciences in Uppsala ) 에 제안하여 물의 끓는점을 0 C로, 어는 점을 100 C로 정의했다. 하지만 이후 1745년에 칼 리네우스 ( Carolus Linnaeus ) 에 의해 편의상 물의 어는점이 0 C로, 끓는 점이 100 C로 바뀌어 정의된다. 요한 람베르트의 온도계 [ 편집 ] 1777년 요한 람베르트 ( Johann Heinrich Lambert ) 는 그의 저서 피로메트리에
온도(溫度, 라틴어·스페인어·포르투갈어: temperatura, 독일어: Temperatur, 영어·프랑스어: temperature)는 물질의 뜨겁고 찬 정도를 나타내는 물리량이다. 온도는 물리학에서 가장 기초적이고 중요한 물리량 중 하나이다. 온도는 일반적으로 다음 두 가지 방법으로 정의된다. 일반적인 정의의 온도는 온도의 경험적인 개념과, 독립적인 온도의 존재성을 보장하는 열역학 법칙중 제 0법칙에 기초한다. 일반적인 정의의 온도는 일정한 기준을 통해 만들어진 온도계로 측정되는 값이다. 열역학적 정의의 온도는 19세기 중반 열기관과 열역학에서 이어지는 통계역학이 발전되면서 에너지와 엔트로피간의 이해가 높아지면서 파생되어 나왔다. 열역학적 정의의 온도는 에너지를 엔트로피로 편미분한 값으로 나타내지며, 다양한 기초적인 물리법칙과 근본적으로 관련되어있다. 열역학적 정의의 온도는 계의 평형이 이뤄지지 않으면 정의할 수 없다. 온도의 국제 단위는 켈빈(K)이다. 켈빈은 물의 삼중점의 열역학적 온도의 1/273.16으로 정의된다. 일반적인 정의에 사용되는 온도 기준에 열역학적 정의의 온도를 사용함으로써 일반적인 정의의 온도라도 물리학적인 의미, 다양한 기초적인 물리법칙과의 관련성을 만들 수 있다.