[열역학실험]온도계별 온도

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 기구 및 시약
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 토의 사항

본문내용

1. 실험 목적
가. 적외선온도계와 열전대온도계의 사용법을 익히고 주변 물체나 대기온도를 측정한다.
나. 온도계별로 온도를 측정하고, 오차를 계산한다.

2. 실험 이론 및 원리
가. 온도계별 측정 원리 작성
1) 적외선 온도계
적외선 온도계는 비접촉온도센서로, 측정 대상에 접촉하지 않고 측정 대상의 적외선 방사율로 온도를 측정한다. 적외선(IR) 에너지를 감지기에 집중하기 위한 렌즈로 이루어지며 주위 온도의 변화에 대한 보상이 이루어진 후에 에너지를 온도 단위로 표시 가능한 전기 신호로 전환한다.

비접촉식 적외선 온도계를 사용하여 온도를 측정할 때 가장 중요한 파라메터 중 하나는 측정 대상물체에 따른 방사율(Emissivity)이다. 이 조정에 따라 측정 물체의 온도를 얼만큼 정확하게 수치로 표시할 수 있는지가 결정된다. 방사율이란 말 자체로 해석해보면, 물질에서 에너지가 방사되는 비율 이라는 뜻이 된다. 즉, 100이라는 에너지를 품고 있는 물질이 얼마만큼의 에너지를 외부로 방사하는가 하는 비율이다. 현실에서는 100이라는 에너지를 가지는 물체가 100% 전체를 외부로 방사하는 물체는 없다. 즉, 물체에 따라 또는 그 물체의 상, 온도에 따라 방사하는 비율이 0~100% 사이에 존재한다. 예를 들어, 100℃ 의 물체가 방출하는 적외선을 온도계로 읽었을 때 정확히 97℃로 표현한다. 이는 이 물체가 방사하는 적외선의 양이 97%만 방사한다는 뜻이다. 따라서 이 물체의 실제 온도 100℃를 읽기 위해서는 3%에 대한 부분을 보정해 주어야 한다. 이때 이 물질의 방사율은 0.97 이라 하고 이 값을 온도계의 파라메터 값으로 넣어주면 실제의 온도를 표시할 수 있게 된다. 물질에 따라 에너지를 받으면 투과나 반사 및 흡수되는 율이 다르다. 이중 흡수된 에너지에 비례적으로 적외선의 에너지가 방사된다. 따라서 그 물질의 흡수율이 곧 에너지의 방사율에 해당한다고 본다

참고 자료

없음