온도계와 열역학의 관계(Thermodynamic of thermometer)

소개글

온도계의 원리를 열역학법칙과 관련하여 서술한 리포트입니다.

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본문내용

수많은 전자제품에는 온도감지센서가 달려있기도 하듯, 온도를 측정하는 것이 우리 주변에 산재해 있다. 우리에게 이렇게 가까운 ‘온도측정’이지만, 그 원리가 열역학법칙에 근거한다는 사실은 이번 보고서를 준비하면서나 알게 되었다. 먼저, 열적 평형 상태라는 개념이 온도계를 이용해서 온도를 측정하는 데에 필요하다. 온도계를 이용해서 온도를 측정하기 위해서는 열의 이동이 활발한 상태가 아니라 열의 주고받기가 상쇄되는 열적 평형 상태에 도달해야 한다. 가령, 2개의 물체를 접촉시키면 처음에는 한쪽에서 다른 쪽으로 열의 이동이 생기는데, 오랜 시간이 흐르면 결국 아무 변화도 일어나지 않는 것처럼 보이게 된다. 이때 두 물체는 서로 열평형에 있다고 한다. 온도계 사용의 근거와 타당성을 부여하는 개념은 열역학 제 0법칙이다. 먼저, 열역학 제 0법칙(The Zeroth Law of Thermodynamics)이란 물체 간 또는 물체의 각 부분 간에 열평형상태가 성립되는 현상으로서, 계의 물체 A와 B가 열적 평형상태에 있고, B와 C가 열적 평형상태에 있으면, A와 C도 열평형상태에 있다는 법칙이다. 이것은 온도의 존재를 주장하는 것과 같으며, 열역학의 기본적 출발점이 된다. 즉, 위의 예에서 물체 B가 온도계라고 가정하고, 물체 A와 온도계인 물체 B가 열적 평형상태이고 다른 물체 C와 온도계 B가 열적 평형 상태일 때 열역학 제 0법칙에 따르면 물체 A와 물체 C가 열적 평형상태라는 것이다.

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