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온도계의 원리와 종류 (5학년 과학)

by mmmee 2024. 6. 25.

 

1. 알코올 온도계

알코올 온도계는 진공으로 되어 있는 얇고 가는 유리 관에 들어 있는 알코올로 온도를 측정한다. 온도를 측 정하기 위해 알코올 온도계를 따뜻한 물에 담그면 열 이 따뜻한 물에서 알코올 온도계로 이동하여 알코올 을 이루는 입자들의 운동이 활발해지고, 그 결과 알코올의 부피가 팽창하여 유리관 위로 올라간다. 이러한 현상을 열팽창이라고 한다. 열팽창은 측정하는 물질 의 온도와 온도계 내부의 온도가 같은 열적 평형 상태 가 될 때까지 일어나게 된다. 열적 평형 상태가 되면 온도계 속 알코올의 부피는 더 이상 변하지 않는다. 이때 알코올의 높이가 측정하는 물질의 온도가 된다.

2. 적외선 온도계

적외선 온도계는 물체에서 방출되는 적외선을 감지  해 온도를 측정하는 온도계이다. 모든 물체는 가시광선 보다 파장이 긴 적외선을 방출하는데 적외선 온도계는  이러한 적외선을 감지해 전기적 신호로 바꾸고 온도 표시 창에 숫자로 나타낸다. 적외선 온도계를 사용하면  물체에 직접 접촉하지 않고 물체의 온도를 측정할 수  있어 안전하고, 열평형 상태가 될 때까지 기다리지 않고 빠르게 온도를 측정할 수 있다.
 
 
 

3. 조리용 온도계 (바이메탈 온도계)

온도에 따라 전기적인 특성이 변하는 점을 이용한 온도계이다. 온도계 끝에 이쓴 스테리인리스강으로 된 침을 음식의 내부에 찔러 열이 금속을 따라 전되되는것을 이욯해 온도를 측정한다. 온도가 올라  가면 붙어 있는 두 금속이 동시에 늘어나는데. 열팽창률이 큰 금속이 열팽창률이 작은 금속에 비해 더 많이  늘어나면서 열팽창률이 작은 금속 쪽으로 휘어져 온도계의 바늘 지침이 움직인다. 기름의 온도 측정, 음  식물의 중심부 온도 측정 등에 이용된다. 

4.갈릴레이 온도계

온도에 따라  액체의 부피가 변하는 것을 이용해 만든 온도계이다. 투명한  액체가 든 유리관 안에 색깔이  다른 여러 종류의 액체가 담겨  있는 유리구가 들어 있는 구조이다. 온도 변화에 따라서 온  도계 외부와 온도계 내부의 액체와의 밀도 차이로 인해 유리구가 위로 뜨거나 가라앉게 되는데, 이러한 유리구의 이동을  통해 온도를 측정할 수 있도록  만들어졌다.  
 
 
 
 

5 .온습도계

온도와 습도를 동시에 측정하는 결합형 온습도계는 온도계와 습도계의 측정 원리를 결합하여 하나의 기기에서 두 가지 값을 동시에 측정할 수 있도록 설계되었습니다. 일반적으로 디지털 방식의 전자 온습도계가 많이 사용되며, 이를 통해 편리하게 실내 환경을 모니터링할 수 있도록 만들어졌다. 
 

6. 귀체온계

적외선 기술을 사용하여 고막에서 방출되는 열 복사(적외선)를 측정하는 것이다. 고막의 온도는 체내의 중심 체온과 유사하기 때문에 귀체온계는 빠르고 정확하게 체온을 측정할 수 있다. 귀체온계의 센서는 고막과 주변 조직에서 방출되는 적외선을 감지하는데, 이 적외선은 체온에 따라 강도가 달라진다. 감지된 적외선은 전기적 신호로 변환되고 센서는 적외선의 강도를 전압 신호로 바꾸어 전자 회로로 전달된다. 전자 회로는 전압 신호를 해석하여 대응하는 온도로 변환된다.


 
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