온도계 눈금은 어떤 원리로 온도 변화에 움직이나요?

Question

안녕하세요

온도계를 보면 아래 빨간 부분이 온도에 따라 움직여서 온도를 나타내 주잖아요.

이 빨간 온도계는 어떤 과학적인 원리로 작동하는지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 이만우 과학전문가입니다.

일반적으로 유리제 온도계의 원리는 내부 액이 온도에 따라 팽창,수축하여 측정하는 원리라고 보시면 되겠습니다.

주변에서 흔히 보는 액체 온도계는 수은이나 붉은 색소를 첨가한 알코올 온도계가 있는데요.

액체 온도계는 진공의 가는 유리관에 수은이나 알코올을 적당량 넣은 것이죠..

온도를 측정하기 위해서 이 온도계를 더운 물에 담그면 더운물에서 온도계로 열이 이동하게 되고...

이 때 열을 얻은 수은이나 알코올의 부피가 열적 평형 상태가 될 때까지 늘어나 유리관 위로 올라가겠죠..

열적 평형상태가 되면 온도계 속의 액체 부피는 더 이상 변하지 않기 때문에 이때 수은주나 알코올의 높이를 읽으면

측정하려는 물질의 온도가 되는 것입니다. 의뢰로 원리는 간단하죠..ㅎㅎ

액체 온도계인 알코올 온도계는 수은 온도계보다 부피 팽창비율이 크기 때문에 눈금을 읽기 편하지만 끓는점이 78℃로 낮고

높은 온도를 측정한 후에 유리관 벽에 알코올이 붙어 눈금을 읽기가 어려운 단점이 있습니다.

이러한 알코올 온도계의 단점을 보강하기 위한 것이 수은 온도계이므로 상대적으로 눈금이 더 정확하다고 할 수 있지만

눈금 간격이 좁고, 깨지면 유해성이 있기에 요즘은 거의 사용하지 않는다고 하네요..

참고가 되었으면 좋겠네요~~^^

Answer 2

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

1. 알코올 온도계: 알코올 온도계는 알코올을 사용하여 온도를 측정합니다. 알코올은 온도에 따라 팽창하거나 수축하는 특성을 가지고 있습니다. 따라서 온도가 오르면 알코올이 팽창하여 온도계 상의 알코올 블록이 위로 움직입니다. 이렇게 움직이는 블록의 위치로 온도를 읽을 수 있습니다.

2. 수은 온도계: 수은 온도계는 수은을 사용하여 온도를 측정합니다. 수은은 온도에 따라 팽창하거나 수축하지 않고, 대신 수은의 비중 변화를 이용합니다. 수은 온도계에는 얇은 유리 관에 수은이 들어있으며, 수은이 열팽창에 따라 관 안에서 상승하거나 하강합니다. 따라서 수은의 높이로 온도를 확인할 수 있습니다.