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온도는 뜨겁고 차가운 정도, 또는 그 도수를 나타낸다.
섭씨온도
섭씨 온도는 물의 어는점인 0℃와 끓는점인 100℃를 기준으로 100등분하여 나타낸다.
1742년 스웨덴의 천문학자 안더스 셀시우스가 고안했고, 보통 미터법이 적용되는 곳과 과학분야 전반에서 주로 사용한다.
0도와 100도, 이 두 정점 사이를 등분한 눈금은 역시 각 온도계 특유의 것이다.
수은 온도계에서는 섭씨 0˚와 100˚에서의 수은주 높이의 차를 100등분하지만, 이렇게 얻어진 눈금과 알코올 온도계에 같은 방법으로 표시한 눈금은, 수은과 알코올의 열팽창 방법이 다르면 일치하지 않는다. 또한 어떤 온도계라도 한정된 범위에서만 사용할 수 있다. 따라서 각 물질의 성질에 따르지 않는 보편적인 뜻을 가진 온도인 절대온도를 생각하게 되었다.
절대온도
절대온도에 대한 개념은 1848년에 켈빈(본명은 W. 톰슨)에 의해 도입되었으며 기호는 K(켈빈)으로 표시한다.
1954년 국제도량형총회에서 물의 삼중점을 273.16K(0.01℃)로 정하고, 이를 기준으로 하여 열역학적 온도의 수치를 정하는 1정점법을 채택하였다. 이에 따라 측정한 물의 녹는점은 273.15K, 끓는점은 373.15K이다. 또 절대영도는 열역학적으로 생각할 수 있는 최저온도로서 분자의 열운동이 이 온도에서는 완전히 정지한다.
어떤 물체에도 최저 에너지 상태가 있으므로 온도에는 하한, 즉 절대영도가 존재한다. 한편, 유한한 에너지 수준밖에 없는 특수한 계(系)를 제외하면, 물질을 구성하는 입자는 아무리 큰 에너지가 필요한 운동이라도 할 수 있으므로 온도에는 상한이 없다. 어떤 물질도 고온에서는 기체가 되고 5000℃ 이상이 되면 원자가 이온화되어 전자와 원자핵의 기체, 즉 플라스마가 된다. 더욱이 100만℃ 가까이 되면 원자핵반응도 일어난다. 절대영도를 실현할 수는 없지만 원리적으로는 얼마든지 접근할 수 있다. 현재 0.1mK 정도의 극저온에서 실험이 이루어지고 있다.
우주공간에는 우주의 초기에 있었던 복사에 유래하는 약 3K의 열복사가 관측되고 있다.
참조: 엠파스 백과사전, 야후 백과사전, 네이버 백과사전 |
