온도와 열

1. 열에너지

• 물체 내부의 분자 운동에 의해 나타나는 에너지

2. 온도

• 물체의 차갑고 뜨거운 정도를 숫자로 나타낸 것

구분	섭씨 온도	절대 온도
정의	1기압에서 순수한 물의 어는점을 0, 끓는점을 100로 정하고, 그 사이를 100 등분한 온도	가장 낮은 온도를 0 K으로 정하고, 눈금 간격을 섭씨 온도와 같게 만든 온도
단위	˚C	K(켈빈)
관계식	절대 온도(K)＝섭씨 온도(˚C)＋273

3. 열

• 온도가 다른 두 물체가 접촉해 있을 때 고온의 물체에서 저온의 물체로 스스로 이동하는 에너지

열평형 상태

1. 열평형 상태

• 온도가 다른 두 물체가 접촉하였을 때, 열이 이동하여 두 물체의 온도가 같아져 더 이상 열의 이동이 없는 상태
• 고온의 물체는 온도가 낮아지고 저온의 물체는 온도가 높아짐
• 고온 물체의 처음 온도>열평형 온도>저온 물체의 처음 온도
• 고온의 물체가 잃은 열에너지＝저온의 물체가 얻은 열에너지

2. 열역학 제0법칙

• 물체 A와 B가 열평형을 이루고 물체 A와 C가 열평형을 이룬다면, 물체 B와 C도 열평형을 이룸→열역학 제0법칙에 의해 온도의 기준이 되는 물체가 존재할 수 있게 되어 온도계가 존재할 수 있게 되었음

열량과 비열

1. 열량(Q)

• 물체가 받거나 잃은 열의 양

열량＝비열×질량×온도 변화, Q＝cmΔt

• 단위 : cal(칼로리), kcal(킬로칼로리), J(줄)
• 1 cal : 물 1 g 의 온도를 1˚C 높이는 데 필요한 열량

2. 비열(c)

• 어떤 물질 1 kg의 온도를 1 K 높이는 데 필요한 열량

• 단위 : J/kg·K, kcal/kg·K
• 비열은 물질의 종류에 따라 다름
• 비열은 물질마다 고유한 값을 가지는 물질의 특성임
• 비열이 클수록 온도 변화가 적음

3. 열용량(C)

• 어떤 물체의 온도를 1 K 높이는 데 필요한 열량

• 질량과 열용량 : 같은 물질이라도 질량이 다르면 열용량이 다름
• 비열과 열용량 : 질량이 같아도 물질의 종류가 다르면 열용량이 다름

열용량의 예

▶ 낮에는 해풍이 불고 밤에는 육풍이 부는 이유는 열용량 때문임. 육지의 열용량이 바닷물의 열용량보다 작기 때문에 낮에는 육지의 온도가 바다보다 빨리 올라가게 됨. 이때 육지에 있던 뜨거운 공기가 상승하고 바다의 공기가 육지로 부는 해풍이 붊. 밤에는 육지의 온도가 바다보다 빨리 내려가기 때문에 바다에 있던 공기가 상승하고 육지의 공기가 바다로 이동하여 육풍이 붊