[물리학] 온도와 열에 관한 정리

1. 온도와 입자 운동

온도는 물질의 뜨겁고 찬 정도를 의미한다. 온도가 높으면 입자의 운동이 활발해지며 반면 온도가 낮으면 입자의 운동이 둔해진다. 만약 입자의 운동이 멈추는 상태를 절대영도(0K)라고 한다. 온도는 크게 섭씨온도, 화씨온도, 절대온도로 구분할 수 있다. 섭씨온도는 물의 녹는점과 어는점을 기준으로 고안된 온도 체계이다.
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반면 화씨온도는 Fehrenheit에 의해 고안된 온도 체계로 화씨온도와 섭씨온도와의 관계는 아래와 같다.
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절대온도는 입자의 운동이 완전히 멈추는 온도를 절대영도(0K)로 놓고 고안된 온도 체계이다. 절대온도와 섭씨온도와의 관계는 아래와 같다.

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2. 열평형
열(heat)은 온도가 높은 물체에서 낮은 물체로 이동하는 에너지이다. 온도가 다른 두 물체가 접촉할 경우, 온도가 높은 물체에서 온도가 낮은 물체로 열이 이동한다. 그로 인해 오랜 시간 후에 두 물체의 온도는 같아진다.

그림 1. 온도가 다른 두 물체의 시간에 따른 온도 변화


3. 전도, 대류, 복사
전도(conduction)란 인접한 물질에 직접 열이 전달되는 현상으로 주로 고체에서 일어난다. 전도가 일어날 …