섭씨온도와 화씨온도의 관계는?

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섭씨온도계와 화씨온도계의 눈금

 

 

대기의 온도를 측정한 기온은 기상관측에 꼭 필요하다. 온도의 측정단위는 과학 연구에 중요한 기준의 하나이다. 온도를 나타내는 단위에는 섭씨온도(Celsius scale)와 화씨온도(Fahrenheit scale)가 있다. 오늘날 국제적으로는 섭씨온도를 사용토록 정하고 있으나, 미국을 비롯한 일부 나라에서는 오랜 관습 때문에 화씨온도를 사용하고 있다.

 

섭씨온도는 물이 어는 온도를 0도로 하고, 물이 끓는 온도를 100도로 정하고 있다. 다시 말한다면 물이 어는 온도와 끓는 온도 사이를 100등분하고 있다. 이 섭씨온도는 스웨덴의 안데르스 셀시우스(Anders Celsius, 1701-1744)가 처음 정했다. 셀시우스는 웁살라 대학의 교수로서 천문학자였으나, 천문학적 업적은 별로 알려져 있지 않고 온도의 단위를 정한 과학자로 이름이 남았다.

 

그는 순수한 물이 어는 온도를 100도로 하고, 끓는 온도를 0도로 정하여 온도의 단위를 지금과 반대로 발표했다. 그러나 그가 죽은 1년 뒤, 칼 린네(Carl Linnaeus 1707-1778)는 오늘날처럼 어는 온도를 0도, 끓는 온도를 100도로 할 것을 제안하여, 지금과 같은 섭씨온도의 단위로 삼게 된 것이다. 섭씨온도계는 밀봉된 진공상태의 유리관 속에 알코올과 물의 혼합액(눈금이 잘 보이도록 붉은 색소를 혼합)을 넣어 온도에 따라 팽창하고 수축하는 정도를 읽도록 만든다.

 

한편 화씨온도는 순수한 물이 어는 온도를 32도, 끓는 온도를 212도로 정하고 그 사이를 180등분한 것이다. 화씨온도계를 처음 고안한 사람은 독일계 네덜란드인인 물리학자 가브리엘 다니엘 파렌하이트(Gabriel Daniel Fahrenheit, 1686-1736)이다.

 

섭씨온도계에 봉입(封入)한 알코올과 물의 혼합액은 섭씨 100도 아래의 낮은 온도에서 끓어버리므로 고온을 측정하는 데는 사용하지 못한다. 그러나 화씨온도계에는 수은을 넣어 훨씬 고온도 측정할 수 있다.

 

파렌하이트는 자신이 만든 수은온도계로 여러 물질의 ‘끓는 온도’를 측정한 결과, 모든 물질은 종류에 따라 끓는 온도가 일정하며, 끓는 온도는 압력에 따라 변한다는 사실을 발견했다. 즉 물의 경우 압력이 적으면 섭씨 100도가 되기 전에 끓어버리고, 압력이 높으면 100도 이상의 온도에서 끓는다.

 

​섭씨 온도와 화씨 온도의 관계는 다음과 같다. 

 

​섭씨 0도 = 화씨 32도

섭씨 100도 = 화씨 212도

C = ( F - 32 ) × 5/9

F  = ( C × 9/5 )  + 32

 

 

 

 

이 온도계는 안쪽에 섭씨 온도, 외곽에는 화씨 온도를 나타내고 있어, 온도를  즉시  대비하여 볼 수 있다. 

 

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