온도의 정의, 열적평형, 열역학 제 1법칙, 온도척도, 척도사이의 관계

소개

서울 모 국공립 4년제대학교 환경에너지공학(열역학심화)에서 나온 레포트입니다.

상당히 쉬운 내용의 레포트이므로 약간의 전공서적을 찾으면 나올법한 이야기이지만, 참고자료로 이용하시기 바랍니다.

목차

1) 온도의 정의
2) 열적평형(thermal equilibrium)
3) 열역학 제 1법칙(the zeroth law of thermodynamics)
4) 온도 척도(temperature scale)
5) 온도 척도 사이의 관계

본문내용

온도의 동등성(equality of temperature)
뜨거움이나 차가움의 정도를 나타내는 기준으로서 온도에는 익숙하지만 온도에 대해 정확한 정의를 내리는 것은 쉽지 않다. 생리학적인 감각에 근거하여, 매우 차가움, 차가움, 따뜻한, 뜨거움, 매우 뜨거움과 같은 말로 온도의 수준을 질적으로 표현한다. 그러나 감각에 근거한 온도에 수치적인 값을 부여할 수는 없다. 더욱이 감각이란 잘못될 수도 있다. 인간의 감각은 불확실하여 매우 차가운 물체를 뜨겁게 느낄 수도 있으며, 온도가 같은 물체도 재료에 따라 온도를 다르게 느낄 수도 있다.

(중략)



참고자료
Kelvin 척도와 동일한 것으로 판명된 온도 척도는 이상기체 온도 척도(ideal gas temperature scale)이다. 이 눈금에서 온도는 정적기체 온도계(constant volume gas thermometer)를 이용하여 온도를 측정하는데, 이 온도계는 보통, 저압의 수소나 헬륨기체가 채워진 강성 용기이다. 이 온도계는 압력이 낮은 범위에서는, 체적이 일정할 때 기체의 온도는 압력에 비례한다는 원리의 근거한다. 즉, 고정된 체적의 기체 온도는 충분히 낮은 압력에서는 압력에 따라 선형적으로 변한다. 그러면 용기 내 기체의 온도와 압력 사이의 관계식은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
여기서 기체 온도계에 대한 상수 a와 b는 실험에 의해 결정된다. 일단 a와 b가 알려지면, 매체의 온도는 위의 관계식으로부터 계산될 수 있다. 기체 압력은 기체 온도계의 강성 용기를 매체 속에 집어넣고, 체적이 일정하게 유지되는 용기내의 기체와 매체 사이에 열적 평형이 이루워 질 때 측정한다. 이상기체 온도 척도는 빙점 및 비등점과 같이 재생 가능한 두 점에서 용기내의 기체 압력을 측정하고, 이 두 점에 적절한 온도 값을 부여하여 만들 수 있다. 평면에서 고정된 두 점을 통과하는 직선은 하나뿐임을

참고자료

· Cengel, 열역학 5판, 맥그로우힐