분야
pdf2. 온도 측정방법의 종류와 원리
3. 온도 보정과 냉접점 온도보상 (Cold-junction Calibration)
4. 시간에 따른 물체의 온도변화
5. 온도 측정장치
6. 온도 측정 실습
7. 과제 내용
온도란 물체 내부에서의 분자운동에너지를 나타내며 사람의 신경계에 의해 감지되는 것이다. 온도는 질량, 길이, 시간과 더불어 기본적인 물리량이므로 정의하기가 매우 까다롭다. 지금까지 수많은 정의가 있었지만 복잡한 정의보다는 단순하게 분자활동의 강도를 나타낸다는 개념 정도로 정의하고자 한다. 온도를 어떻게 측정할 것인가를 생각하면 온도 변화에 따른 물리적인 변화를 보이는 것들을 이용하여 측정이 가능할 것이다. 온도 변화에 따라 변하는 것들은 매우 많다. 물리적인 상태 변화, 화학적인 변화, 물리적인 체적 변화, 전기적인 변화, 복사능의 변화 등 에너지 상태에 따라 물질적인 변화는 매우 다양하다. 본 실습에서는 그 중에서도 실제적으로 널리 사용되고 있는 대표적인 측정 방법에 대해 그 원리와 주의점에 대해 알아 본 후 열전대를 이용하여 온도 측정 실습을 진행하도록 하겠다.
2. 온도 측정방법의 종류와 원리
가) 유리관 온도계
여러 가지 온도 측정 방법 중에서 가장 쉽고 간단한 방법으로 오랜 동안 사용되고 있다. 가는 유리관 속에 온도에 따라 큰 체적 변화를 보이는 물질을 넣고 온도 변화에 따른 체적 변화를 측정하여 온도를 측정하는 방법이다. 내부에 들어가는 물질로는 알코올, 수은 등이 있다. 특히 알코올은 비등점이 낮아 사용할 수 있는 온도 범위가 제한된다. 또한 액체 상태의 물질이 사용되므로 액체가 채우지 못한 관내의 공간에는 진공으로 하거나 불활성 기체를 넣어 사용한다. 관 내부의 물질은 관벽에 쉽게 달라 붙지 않아야 한다. 관벽에 쉽게 달라 붙으면 정확한 체적 변화를 측정할 수 없다. 이런 점에서 알코올보다는 수은이 선호된다.
나) 압력식 온도계
온도 변화에 따라 압력이 변화하는 성질을 이용한 온도계로서 밀폐된 관내에 미리 압축된 액체나 기체를 채우고 한쪽 끝에 압력계를 설치하여 온도 변화에 따라 압력 변화가 발생하면 이를 압력계로 읽어 온도를 측정한다. 가장 널리 사용되는 압력식 온도계는 다음 그림과 같다.
