열전대를 이용한 온도 측정방법의 이해

물질에 온도 변화가 일어나면 특징적인 성질이 함께 변화하게 되는데 이를 이용하여 온도를 측정할 수 있다. 이는 곧 1) 물리적 상태의 변화, 2) 화학적 상태의 변화, 3) 물리적 크기의 변화, 4) 전기적 성질의 변화, 5) 복사량의 변화 등이다. 위의 1), 2)의 성질을 직접 온도 측정에 응용하지는 않으나 물리적 상태의 변화, 즉 응고, 용해, 비등에 따라 온도의 표준을 정한다. 일반적으로 많이 사용되는 liquid-in-glass, gas, bimetal-type 온도계는 물리적 크기의 변화를 이용하여 온도를 측정하는 것이다. 전기적인 방법을 이용한 온도측정은 온도변화에 의해 전기 전도도가 달라지는 성질을 이용(thermistor)하거나, 서로 다른 두 금속의 접점에서 열전기적 효과에 의해 기전력(emf, electromotive force)이 발생하는 것을 이용(thermocouple)하는 것이다.
온도의 표시는 섭씨(Celsius), 화씨(Fahrenheit), 켈빈(Kelvin), 랜킨(Rankine)온도가 주로 쓰인다. 가장 일반적으로 켈빈온도만 사용하는 것도 가능하지만 실용적으로는 이들 모두를 혼용하고 있다. 이들 사이의 관계는 다음과 같다.

T(℉) = 1.8 T(℃) + 32
T(K) = T(℃) + 273.15
T(R) = T(℉) +…