Kelvin, kelvin   Absolute Temperature, Kelvin Temperature   절대 온도, 켈빈 온도, 캘빈 온도, 열역학적 온도, 캘빈, 캐빈

(2017-03-08)

절대 영도, 물의 삼중점 온도

1. 열역학온도온도체계 이란?열역학온도 (Thermodynamic Temperature)
     - 물질의 성질에 관계없이 (열역학 제2법칙으로부터) 이론적으로 정의되는 온도
        . 분자 또는 원자평균 에너지를 나타내는 가장 의미있는 물리적 변수열역학온도체계 (Thermodynamic Temperature Scale)
     - 열역학 제2법칙에 따라 정해지도록 한 온도 체계

  ※ 1848년 켈빈이 도입
     - 캘빈 경(William Thomson, Lord Kelvin, 1824~1907)
        . 영국의 물리학자, 열역학이론 확립, 본명은 William Thomson


2. 절대 온도 (Absolute Temperature) = 열역학온도

  ㅇ 절대온도 이란?
     - 모든 온도의 기준이 되는 온도로써, `절대 온도/켈빈 온도/열역학적 온도` 라고 함 
        . CIPM에서는 모든 온도 측정의 기준으로써  절대온도를 채택하고 있음

  ㅇ 주요 절대온도 표현 둘(2)

     ① 열역학적으로 온도 척도의 원점으로 삼는 온도 : 절대온도 0 [K] (절대 영도)
        . 물질의 성질에 의존하지 않게되는 절대적인 온도 척도를 삼음
        . 이론적으로 원자/분자 운동에너지가 0
        . 물질이 더이상 내려갈 수 없는 온도의 하한 
          (부피가 0이며, 그 이하면 부피가 음이 됨)
           .. 0 [K] = - 273.15 [℃] 

     ② 실용 온도계의 기준 온도로 삼는 온도 : 절대온도 273.16 [K] = 물의 3중점 온도
        . 1967년 제13차 도량형총회에서 채택됨 (SI 단위계에서 기준 온도로써 삼음)
           .. 273.16 [K] = 0.01 [℃] 

  ㅇ 절대온도에 따른 `단위` 
     -  캘빈,캐빈 (kelvin) [K]  (SI 단위)

  ㅇ 절대온도에 따른 `눈금 체계`
     - 물의 3중점의 열역학적 온도를 273.16으로 정하고,
     - 이로부터 273.16 등분(1/273.16)한 온도 체계
        . 1 [K] =  ( 물의 삼중점 온도 273.16 [K] - 절대영도 0 [K] ) / 273.16 

  ㅇ 절대온도의 `섭씨 온도와의 관계`
     -  t [℃] = T [K] - 273.15
        . 1 [K] 온도차가 1 [℃] 온도차와 같아지도록 하기 위함
           .. 즉, 절대온도와 섭씨온도의 온도간격을 동일하게 유지하기 위한 것


3. 온도 고정점 (temperature fixed point) = 실용 온도계의 온도 기준

  ㅇ 어떤 물질의 특정한 열역학적 상태에 해당되는 온도
     - 잘 재현될 수 있어야 함

  ㅇ 물의 3중점(triple point) = 표준 고정점(standard fixed point) =  273.16 [K]
     - 얼음,물,수증기 상태가 모두 평형을 이루며 공존하는 상태/온도
        . 고체인 얼음, 액체인 물, 기체인 수증기가 평형상태에 있는 물의 3중점 상태의 온도


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