켈빈온도(K)와 섭씨온도(℃). Kelvin scale and Celsius scale

켈빈온도(K)와 섭씨온도(℃). Kelvin scale and Celsius scale

 

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▶ 참고: 샤를의 법칙

[ https://ywpop.tistory.com/1978 ]

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켈빈 온도는

기체의 부피와 온도 사이의 관계식인 ‘샤를의 법칙’이

다양한 조건에 있는 모든 기체에 대해 적용되는지를

알아보는 실험 과정에서 발견(정의)된 온도로서,

우주에서 이론적으로 다다를 수 있는 ‘최저 온도’를

0(zero) K라 정한 온도입니다.

 

우주에서 이론적으로 다다를 수 있는 ‘최저 온도’

= 이론적으로 낮출 수 있는 ‘최저 온도’ = 0 K

 

0 K를 ‘절대 영도’ (absolute zero)라 합니다.

 

 

 

0 K는 섭씨 온도로 –273.15 ℃에 해당하며,

켈빈 온도와 섭씨 온도의 간격은 동일합니다.

즉, 1 K와 1 ℃의 간격이 같으므로,

다음과 같은 관계식(공식)이 성립합니다.

 

K = ℃ + 273.15

 

( 참고: 온도 환산 https://ywpop.tistory.com/6662 )

 

 

 

 

[그림] 이론적으로 낮출 수 있는 최저 온도 = –273.15 ℃.

> 실선: 실험 결과 자료를 연결한 선

> 점선: 자를 대고 실선을 연장한 선 [외삽(extrapolation)한 선]

각 실선은 압력을 변화시키면서 실험한 결과임.

 

기체의 부피(y축)는 0보다 작은 음수(–)가 될 수 없으므로,

기체의 온도(x축)는 –273.15℃ 아래로 더 내려갈 수 없다.

 

 

300x250

 

 

Q. 왜 온도는 –273℃보다 더 내려갈 수 없나요?

 

A. 왜 온도는 –273℃보다 더 내려갈 수 없나요? 라는 질문은

왜 물질의 부피는 0보다 작은 음의 값(–)을 가질 수 없나요?

라는 질문과 같습니다.

 

즉, 어떤 물질의 부피가

0보다 작은 음의 값(–)이 가능하다고 생각하면,

–273℃보다 더 내려갈 수 있습니다.

 

그런데

물질의 부피가 0보다 작은 음의 값(–)이라...

이게 과연 가능할까요?

 

 

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[Kelvin 온도 척도, K]

 

▶ 1848년, William Thomson이 제안.

( Kelvin은 William Thomson의 기사 작위 이름 )

 

▶ 이론적으로 도달할 수 있는 최저 온도를 절대 영도(0 K)라고 정함.

 

▶ William Thomson의 기사 작위 이름을 따서,

절대 영도 체계를 Kelvin 온도 척도라 함.

 

▶ 켈빈 온도 = 절대 온도

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/4508 ] 화학에서 절대온도를 사용하는 이유

 

 

 

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