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열: 아 뜨거워 아 뜨거워

온도: 아 차가워랑 아 뜨거워 같은걸ㄹ 표현하는거 (?)

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온도는 물질의 차갑거나 뜨거운 정도를 숫자로 나타내는것같다

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온도는 물질의 차갑거나 뜨거운 정도를 숫자로 나타내는것같다

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제 생각엔 온도란 뭔가 얼마나 뜨겁고 차가운지 알려주는 단어 같습니다

제 생각하는 열은 뭔가 따듯하고 뜨거운 온도같습니다

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열이란 감기걸릴때 이마가 뜨거우면 학교 

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열이란 감기걸릴때 이마가 뜨거우면 학교 않가는거

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열과 온도는 일상생활에서 흔히 혼용되지만, 물리학적으로는 매우 다른 개념입니다. 이 둘을 명확하게 이해하는 것은 열역학의 기본을 파악하는 데 필수적입니다.

1. 열 (Heat)

열은 온도 차이에 의해 전달되는 에너지의 한 형태입니다. 즉, 어떤 물체가 '가지고 있는' 것이 아니라, 고온의 물체에서 저온의 물체로 이동하는 에너지 그 자체를 의미합니다. 열은 물체 내부의 원자나 분자의 무작위적인 움직임(운동 에너지)과 상호작용(위치 에너지)에 의해 발생하며, 이러한 미시적인 에너지의 총합이 계의 내부 에너지로 저장됩니다.

열의 주요 특징:

에너지의 한 형태: 열은 일(work)과 마찬가지로 에너지의 한 형태이며, 한 계에서 다른 계로 전달되는 방식입니다.

온도 차이에 의한 이동: 열은 항상 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 자발적으로 이동합니다. 이 이동은 두 물체의 온도가 같아지는 열평형 상태에 도달할 때까지 계속됩니다.

전달 과정: 열은 물체 내에 저장되는 것이 아니라, 전달되는 과정에서만 정의됩니다. 열이 계에 가해지면, 그 열은 계를 이루는 원자나 분자들의 운동 에너지와 위치 에너지로 전환되어 저장됩니다.

단위: 열의 단위는 에너지의 단위와 같습니다. 국제단위계(SI)에서는 **줄(Joule, J)**을 사용하며, 과거에는 칼로리(calorie, cal)도 사용되었습니다 (1 cal ≈ 4.184 J).

열 전달 메커니즘:

열은 주로 세 가지 방식으로 전달됩니다.

전도 (Conduction):

정의: 물체 내에서 직접적인 접촉을 통해 에너지가 전달되는 방식입니다. 주로 고체에서 발생하며, 원자나 분자들이 진동하면서 옆의 원자나 분자에 에너지를 전달합니다.

예시: 뜨거운 냄비 손잡이가 뜨거워지는 것, 금속 막대의 한쪽 끝을 가열하면 다른 쪽 끝도 뜨거워지는 것.

대류 (Convection):

정의: 유체(액체나 기체)의 실제 물질 이동에 의해 에너지가 전달되는 방식입니다. 뜨거워진 유체는 밀도가 낮아져 위로 올라가고, 차가운 유체는 밀도가 높아져 아래로 내려오면서 순환이 발생합니다.

종류:

자연 대류 (Natural Convection): 온도 차이에 따른 밀도 변화로 인해 자연적으로 유체가 순환하는 경우 (예: 방 안의 공기 순환, 냄비 속 물이 끓는 것).

강제 대류 (Forced Convection): 팬이나 펌프와 같이 외부에서 힘을 가하여 유체를 강제로 이동시켜 열을 전달하는 경우 (예: 선풍기로 몸을 식히는 것, 컴퓨터 팬이 열을 식히는 것).

예시: 라디에이터로 방을 따뜻하게 하는 것, 에어컨으로 시원한 공기를 내보내는 것.

복사 (Radiation):

정의: 매질 없이 전자기파(광자)의 형태로 에너지가 전달되는 방식입니다. 빛의 속도로 이동하며, 진공에서도 전달될 수 있습니다.

예시: 태양에서 지구로 열이 전달되는 것, 모닥불에서 나오는 열, 난로에서 나오는 열.

2. 온도 (Temperature)

온도는 어떤 물체가 얼마나 뜨겁거나 차가운지를 나타내는 척도이며, 더 정확하게는 물체를 구성하는 입자들의 평균 운동 에너지의 척도입니다. 입자들의 운동이 활발할수록 온도가 높고, 운동이 둔할수록 온도가 낮습니다.

온도의 주요 특징:

입자의 평균 운동 에너지: 온도는 개별 입자의 운동 에너지가 아니라, 수많은 입자들의 평균 운동 에너지를 나타냅니다.

열역학적 평형의 지표: 두 물체가 접촉하여 열교환이 없을 때, 이들은 열평형 상태에 있으며 같은 온도를 가집니다. 온도는 열이 어떤 방향으로 흐를지를 결정합니다.

측정 가능: 온도는 온도계와 같은 측정 기구를 통해 수치로 나타낼 수 있습니다.

단위: 온도의 국제단위계(SI) 단위는 **켈빈(Kelvin, K)**이며, 일상생활에서는 **섭씨(Celsius, °C)**나 **화씨(Fahrenheit, °F)**도 흔히 사용됩니다.

섭씨와 켈빈 간의 관계: T(K)=T(°C)+273.15

절대 영도: 0 K (섭씨 -273.15°C)는 이론적으로 입자들의 운동이 완전히 멈추는 최저 온도입니다.

온도 측정 방법:

온도계는 다양한 원리를 이용하여 온도를 측정합니다.

액체 팽창 온도계: 알코올이나 수은의 열팽창을 이용합니다.

바이메탈 온도계: 서로 다른 열팽창 계수를 가진 두 금속이 붙어 있는 바이메탈이 온도에 따라 휘어지는 정도를 이용합니다.

열전대 (Thermocouple): 서로 다른 두 금속의 접점에서 온도 차이에 의해 전압이 발생하는 현상(제벡 효과)을 이용합니다.

저항 온도계 (RTD): 금속의 전기 저항이 온도에 따라 변하는 것을 이용합니다.

적외선 온도계: 물체에서 방출되는 적외선 복사 에너지를 측정하여 온도를 유추합니다 (비접촉식).

3. 열과 온도의 차이점 요약

특징 열 (Heat) 온도 (Temperature)

개념 에너지의 한 형태, 전달 과정 물체의 뜨겁거나 차가운 정도, 평균 운동 에너지의 척도

성격 이동하는 에너지 (전달량) 물체 상태를 나타내는 속성 (상태량)

단위 줄 (J), 칼로리 (cal) 켈빈 (K), 섭씨 (°C), 화씨 (°F)

측정 직접 측정하기 어려움, 에너지 변화로 계산 온도계로 직접 측정 가능

저장 여부 물체 내에 '저장'되지 않음, 에너지로 전환 물체의 고유한 상태를 나타냄

예시 뜨거운 물체가 식으면서 방출하는 에너지 뜨거운 물체의 뜨거운 정도

Sheets로 내보내기

4. 열역학적 관점에서 열과 온도

열과 온도는 열역학의 핵심 개념이며, 열역학 법칙과 밀접한 관련이 있습니다.

열역학 제0법칙 (Zeroth Law of Thermodynamics): 두 계가 각각 세 번째 계와 열평형 상태에 있다면, 그 두 계도 서로 열평형 상태에 있다는 법칙입니다. 이는 온도를 정의하고 측정하는 기반이 됩니다.

열역학 제1법칙 (First Law of Thermodynamics): 에너지 보존의 법칙입니다. 어떤 계의 내부 에너지 변화(ΔU)는 계에 가해진 열(Q)에서 계가 외부에 한 일(W)을 뺀 양과 같다는 것입니다. ΔU=Q−W 이 법칙은 에너지는 형태를 바꿀 수 있지만, 생성되거나 파괴되지 않는다는 것을 의미합니다.

열역학 제2법칙 (Second Law of Thermodynamics): 엔트로피(무질서도) 증가의 법칙입니다. 고립된 계의 엔트로피는 항상 증가하거나 일정하게 유지되며, 결코 감소하지 않습니다. 열은 항상 고온에서 저온으로만 흐르며, 이는 자연스러운 과정에서 무질서도가 증가하는 방향으로 진행됨을 의미합니다. 영구 기관이 불가능함을 설명하는 근거가 됩니다.

열역학 제3법칙 (Third Law of Thermodynamics): 절대 영도(0 K)에 가까워질수록 계의 엔트로피는 일정한 값에 접근한다는 법칙입니다. 이론적으로 절대 영도에서는 모든 입자의 움직임이 멈추고 완벽한 질서 상태가 되지만, 실제로 절대 영도에 도달하는 것은 불가능하다고 알려져 있습니다.

결론적으로, 열은 에너지의 이동 현상이고, 온도는 그 에너지의 이동 방향과 물체의 뜨거운 정도를 나타내는 척도입니다. 이 두 개념은 서로 밀접하게 관련되어 있지만, 엄연히 다른 물리량입니다.

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열:에너지

온도:뜨겁고 차가운것

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물질이 차갑거나 뜨거운 정도

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물질이 차갑거나 뜨거운 정도

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열:뜨거운 물질한테 나는 온도

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열:뜨거운 물질한테 나는 온도

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온도 :차갑거나 뜨거운 정도

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온도는 물체나 공간의 뜨겁고 차가운 정도를 나타내는 물리량입니다.

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열은 에너지이고 온도는 물체가 얼마나 차

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열은 에너지이고 온도는 물체가 얼마나 차갑고 뜨거운지 나타내는 숫자라고 하네ㅛㅇ

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열 따듯하거나 뜨거운 느낌온

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열 따듯하거나 뜨거운 느낌

온도 물체의 입자가 활발한 정도

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온도는 temperture다

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열이란 뜨겁고 더운거고 온도는 차가운거랑 뜨거운거 알려주는거

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온도는 뭐가 얼마나 뜨거운지 알려주는거

열은 어떤 에너지

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온도  뜨거운것열 에너지를 

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온도 뜨거운것

열 에너지를 주는것

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열과 온도의 공통점은 'ㅇ'이 들어간다<

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열과 온도의 공통점은 'ㅇ'이 들어간다

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열 뜨겁거나 차가운거

온도 에너지으 전달 ㅘ정

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전세계적으로 자주 쓰이는 온도의 단위로는 셀시우스도(° ⁣C°C, 섭씨(攝氏)온도), 파렌하이트도(° ⁣F°F, 화씨(華氏)온도), 그리고 켈빈(KK)[1]이 있다. 켈빈을 제외한 모든 단위 표기에서 °°는 '간격'을 의미하며, 기준이 되는 두 측정값을 �n등분한 것이 단위 수치 11임을 의미한다. 요컨대 각도의 1°1°가 시초선을 기준으로 한 11회전(또는 �+1n+1회전과 �n회전의 차)의 360360등분인 것처럼, °°가 붙은 단위들은 기준이 되는 두 기준점이 정의에 따로 존재한다(후술). 이에 반해 켈빈은 열역학적으로 물질의 종류를 막론하고 그 물질이 가진 에너지가 0 J0J이 되는 절대적인 기준점(절대영도)을 바탕으로 짜여진 온도 체계이기 때문에 °° 기호가 붙지 않는다.[2] 화씨온도의 눈금 간격을 유지한 채로 영점이 절대영도와 같아지도록 조정한 랭킨온도(기호 ° ⁣R°R)라는 온도 체계도 있는데, 국제적으로 공인된 것은 아니나 절대온도처럼 이 체계 역시 0 ° ⁣R0°R이 물질의 에너지가 0 J0J이 되는 절대 기준점이기 때문에 도(°°) 기호를 뗀 RR로 나타내는 교과서도 더러 있다.
° ⁣C°C와 ° ⁣F°F는 서양에서 단위를 가리키는 명칭이 하나밖에 없기 때문에 표기를 그대로 읽는 것과는 달리, 한자 문화권에서는 별도의 한자 명칭이 주로 쓰이고 눈금 체계를 먼저 읽는다는 특징이 있다. 이를테면 25 ° ⁣C25°C, 77 ° ⁣F77°F를 각각 서양에서 '25도 셀시우스(25 degree celsius)', '77도 파렌하이트(77 degree fahrenheit)'라고 읽는 반면 동양에서는 '섭씨(CC) 25도', '화씨(FF) 77도'로 읽는다.[3]
심지어 문맥상 온도를 뜻한다는 것이 명확하고 어떤 온도 체계를 쓰는지 굳이 얘기하지 않아도 된다면 동서양을 막론하고 눈금 체계를 생략하고 단지 '~도(~degree)'만 읽기도 한다. 특히 화씨는 세계적으로 영향력이 막강한 미국에서 쓰는 단위인지라 섭씨나 화씨를 그리고 열은(熱, heat)이란, 한 계에서 다른 계로 에너지가 이동하는 방법 중, 일 또는 물질의 직접 이동이 아닌 방법을 의미한다.

다소 엄밀하지 않지만, 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 자발적으로 이동하는 에너지라고 생각하면 큰 무리가 없다. 가장 중요한 건 이동한다는 것이다. 열은 전달 중인 에너지를 열이라고 부는 것이며 전달된 후의 에너지는 열이라 부르지 않는다. 열 에너지는 전달된 후에는 '내부에너지'로 전환되거나 '일'의 형태로 소비된다.

2. 온도[편집]

온도가 높은 뜨거운 물체는 구성하는 원자가 매우 활발하게 움직이고 있다는 뜻이며, 차가운 물체는 상대적으로 운동에너지가 적고 정적인 상태를 지닌다는 것을 말한다.

열의 전달이란 운동에너지가 다른 계(system)로 전달되는 것을 말한다. 다시 말해, 활발한 원자가 정적인 원자에게 접근하면서 전자기적 축퇴압 혹은 척력에 의하여 운동에너지를 전달하는 것을 말한다.

우리가 물질을 가열한다는 것은 온도가 높은 계에서 낮은 계로 에너지를 전달한다는 것이다. 예를 들어, 용기에 담긴 물을 가열하기 위해 물속에다 뜨겁게 달군 쇳덩이를 집어넣는 경우를 생각하자. 이때, 온도가 높은 쇳덩이에서 온도가 낮은 물로 에너지가 이동하며, 물과 쇳덩이의 온도가 같아질 때까지 에너지의 이동은 계속 일어날 것이다.(열평형)[1] 즉, 온도가 높은 쇳덩이에서 온도가 낮은 물로 에너지의 전달이 이루어진 것이다. 이러한 에너지의 전달을 열이라고 하는 것이다. 열역학은 이 열과 일에 대해 연구하는 학문이다.

일상생활에서는 온도와 동의어로 쓰이기도 하는데, 온도는 열과 전혀 다른 개념이다. 온도는 뜨겁고 차가운 정도를 수로써 표현한 것[2]인 반면, 열은 에너지 의 전달 과정이다. 물질 간의 온도차에 의해 발생한 열이 물질의 에너지를 변화시키는 것이다. 즉, 열은 뜨거운 물질의 에너지가 아니며(뜨거운 물질은 내부 에너지가 큰 것이고 즉 온도가 높은 것이다), 어떤 환경의 온기가 아니다(이것은 온도가 높은 것이다).

역시 에너지의 전달인 일과 비교했을 때, 열은 에너지의 무질서한 전달이며 일은 에너지의 질서 있는 전달이다. 열을 받은 입자는 무질서한 방향으로 움직이게 된다.열의 단위로는 cal, J, BTU(British thermal unit) 등이 쓰인다. 초창기 열에 대한 연구는 열소(熱素, caloric)라는 온도의 변화를 유발한다고 여겨진 유체의 기본 입자에 대해 이루어졌으며, 그것에서 열의 단위인 cal의 이름이 생겨났다. 1cal(15도 칼로리의 경우)는 1g의 물을 14.5℃에서 15.5℃로 올리는 데 필요한 에너지 전달량이다.[3] 사실 칼로리의 정의는 15도 칼로리 외에도 4도 칼로리 등 여러 가지가 있다. 자세한 것은 칼로리 문서로. Btu는 영국 공학 단위계에서의 열량 단위로, 1Btu(= 252cal = 1054J)는 1lb의 물을 63℉에서 64℉로 올리는 데 필요한 열이다. J은 원래 역학적 과정에서 정의된 단위이지만, 에너지의 단위인 만큼 에너지 전달량인 열의 단위로도 쓰이게 되며, 물리학에서는 대부분 J을 열의 단위로 사용한다. 역학적 과정에서의 일이 어떻게 열로 변하는지는 아래를 보자.

4. 열의 일당량[편집]

역학적 계에서 비보존력이 작용하면 역학적 에너지는 보존되지 않으며, 역학적 에너지의 손실은 내부 에너지로 전환된다. 예를 들어 망치로 못을 두들기면 못이 뜨거워지는데, 이는 망치의 운동 에너지가 일을 통해 못에 전달되어 못의 내부 에너지로 변한 것이다. 이것을 위에 나온 식으로 표현하자면 Δ�=�+���ΔU=W+TMW​이다. 이때 �W는 망치가 못에 한 일이며, ���TMW​는 못을 두드리며 나는 소리(역학적 파동)로 전달되는 에너지량이다. 즉, 역학적 에너지가 내부 에너지와 밀접한 관련이 있음을 경험적으로 확인할 수 있다.

영국의 물리학자 제임스 줄은 역학적 에너지의 변화량과 내부 에너지의 변화량 동등성을 처음으로 정립하였으며, 이를 실험으로 확인할 수 있도록 다음 그림에 나온 실험 장치를 고안하였다.

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온도는 차갑거나 뜨거운것을 나타내는 거 

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온도는 차갑거나 뜨거운것을 나타내는 거 같습니다

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온도는 2019년 코로나 때 잘쓰이던 온

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온도는 2019년 코로나 때 잘쓰이던 온도계에서 유례한다

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온도 따뜻함과 차가움의 정

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온도 따뜻함과 차가움의 정도를 나타내는 수치

열 이란, 한 계에서 다른 계로 에너지가 이동하는 방법 중, 일 또는 물질의 직접 이동이 아닌 방법을 의미한다