어제 종혁이가 섭씨와 화씨를 물어봤는데 그걸 설명해 주는 것을 내가 깜박했다. 미안....
한두 번도 아니니깐 괜찮지? ㅋ ㅋ 이것도 교과서에 나오는 것이니깐 한번 보자
온도라는 것이 그냥 우리의 느낌으로 차갑다 또는 뜨겁다고 말할 수 있지만 그래도 기준을 정해 온도가 높다 또는 낮다라는 것을 정해 놓아야 모두가 이해하고 사용하기가 쉽겠지?! 그래서 과학자들이 물이 끓는 것(물의 끓는점boiling point)을 기준으로 온도를 정하는 거야. 우리가 잘 아는 섭씨나 화씨가 그런 것이지.
섭씨는 영어로 Celsius temperature scale 이고 화씨는 Fahrenheit's temperature scale이지. 기왕이면 영어로도 알아두자. 또 섭씨는 스웨덴의 물리학자인 셀시우스Celsius에 의해 만들어진 것이고, 화씨는 파렌화이트 Fahrenheit라는 물리학자께서 만드신 것이야. 독일분이지. 난 이런 분들을 생각할 때 마다 마음속에서 존경심이 생겨. 별거 아닌 것 같지만 이런 것들을 만들기 위해 얼마나 노력을 했겠어.
먼저 섭씨부터 설명을 할게. 섭씨는 1기압 하에서 순수한 물(우리가 마시는 물은 순수한 물이 아니야, 순수한 물이 또 뭔지 궁금하지? 찾아봐...!!!)이 어는점 freezing point을 0℃로 정하고, 끓는점boiling point을 100℃로 정한 다음에 그 사이를 100등분한 것이지. 그리고 각 간격을 1℃로 정한 거야. 지금 우리가 아는 온도계를 보면 쉽게 이해할 수 있어.
다음으로는 화씨인데 이게 복잡해...아주 짜증나지? 나도 짜증나. 화씨온도는 물이 어는점을 32℉ 끓는점을 212℉로 정하고 그 사이를 180등분 한 것이야. 이것도 물론 그 간격을 1℉ 정한 거지. 복잡하지? 이렇게 복잡한 이유는 교과서나 참고서에서 아마 잘 설명을 안 할텐데, 한번 잘 들어봐. 파렌화이트는 처음엔 알코올을 이용한 온도계를 만들었다가 나중에 수은을 이용한 온도계를 만들었는데 유리관에 수은을 넣어 보니 온도에 따라 수은이 올라갔다, 내려갔다를 하는 거야. 그래서 기준을 정해야 겠다는 생각을 하는 것이지. 그래서 소금물을 만들어서 그 소금물이 어는 온도를 0도로 잡은 거야. 소금물을 만들어서 소금물이 어는 온도를 0도로 잡은 이유는 파렌화이트 자신이 만들어서 가장 낮은 온도를 낼 수 있는 것이 소금물인 것이지. 상식적으로 알아야 할 것이 물속에 녹아있는 소금의 양이 많을수록 어는 온도가 낮아져. 바다에 가보면 알 수 있을 거야. 추운날에 바닷가에 놀러가면 물은 얼어도 바닷물은 얼지 않지? 녹아있는 소금의 양이 많아서 그런거야.
소금물이 어는 점을 0도로 잡은 파렌화이트는 다시 물이 어는 온도를 재보니 그것이 32도라는 결과를 얻었지. 온도의 기준을 물이 어는점과 끓는점으로 잡으려고 했던 파렌화이트는 동그란 원이 360도인 것에서 아이디어를 얻어 어는점과 끓는점을 360등분하려고 했어. 그런데 너무 많은 거야. 생각해봐~!! 360등분을 하면 너무 세밀해지고 복잡해지지. 그래서 생각을 바꿔서 360의 반인 180으로 나눴지.
아까 물이 어는점이 32라고 했지? 끓는점이 몇도인지는 모르지만 어는점과 끓는점 사이를 파렌화이트는 180등분을 하려고 했다고 했잖아. 그러니깐 32에다 180을 더하면 되지. 그래서 끓는점의 온도를 32+180=212 가 된거야. 그래서 화씨온도에서는 물이 어는점을 32℉, 물이 끓는점을 212℉가 된 거야. 알겠니? 이해가 안되면 머릿속으로 상상을 하면서 계속 읽고 생각을 해봐야 해. 생각없이 얻어지는 것은 없으니깐.
우리가 또 알아야 할 것은 섭씨온도와 화씨온도 사이에 있는 관계식이야. 다시 말하면 섭씨온도로 화씨온도를 알아내거나 또는 화씨온도로 섭씨온도를 알아내는 것이지. 섭시온도를 t, 화씨온도를 T로 보면,
T = 9/5 × t + 32
다른 공식도 있는데 이거 하나만 알고 있어도 돼.
마지막으로 절대온도Absolute temperature가 있는데 켈빈온도 Kelvin temperature라고도 하지. 섭씨온도(t)로 가장 낮은 온도를 -273.15 ℃를 절대온도 0도로 잡고 이것을 0K 라고 하지. 그러니 절대온도를 알려면 섭씨온도에다가 273.15를 더해주기만 하면 그만이야.
K = t +273.15
참고로 절대온도에서 물이 어는점을 273.15K(섭씨온도에서의 0℃), 물이 끓는점을 373.15K(섭씨온도에서의 100℃)이야.
잘 읽고 공부하고, 난 몸이 아파 쉬러 간다. 꼭 읽어보고 생각하고 하기 바래.
모르는 것이 있으면 꼭 물어보고...
내가 모른다는 것은 무척이나 자존심 상하는 일이야. 그러니 알기위해 노력해야 해. 아인슈타인 선생님이나 뉴턴 선생님이 우리를 가르친다 해도 다 소용없는 것이야. 스스로가 하지 않으면!! 나도 어떻게든 스스로 하려고 한다고...알겠니?! 제발...
