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상상해봅시다. 세상 어느 구석에 풍선 얼굴 마을이 있습니다. 이 마을에서는 멋짐의 기준이 얼굴 크기입니다. 이 동네 친구인 하늘과 분홍이는 어느 닐 누구의 얼굴이 큰지 비교해보기로 했습니다. 1분 후 만나기로 하고 둘은 잠시 사라졌습니다. 이때 하늘은 얼굴을 반짝여 보이려고 찬 물로 세수를 했습니다. 분홍은 헤어 스타일을 멋지게 하려고 헤어드라이어로 뜨거운 바람을 쐐었습니다.
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1분 후 둘이 만났을 때 누구의 얼굴이 더 클까?
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왜 그럴까요? 조금 더 자세히 알아봅시다.
(1) 온도
살짝 데운 음식을 만지면 따듯하다고 느낍니다. 반면, 얼음물에 손을 넣으면 차갑다고 느낍니다. 따듯한 정도(또는 차가운 정도)는 느낌이므로, 같은 정도의 따듯함이라도 사람마다 다를 수 있습니다. 따라서 기준을 정해놓고 그것과 비교하여 물체의 따듯한 정도를 숫자로 나타낼 필요가 있습니다.
이렇게 기준에 비교하여 뜨겁고 차가운 정도를 숫자로 나타낸 것을 온도라고 합니다. 온도의 단위로 우리가 가장 많이 쓰는 것은 섭씨 온도입니다. 섭씨 온도는 물이 어는 온도를 0°C로, 물이 끓는 온도를 100°C로 정하고, 그 사이를 100등분 한 것입니다.
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(2) 열과 온도
물체들은 서로 에너지를 주고 받습니다. 두 물체가 온도가 서로 다를 때, 그리고 두 물체 사이에 에너지가 이동할 수 있을 때 에너지는 열의 형태로 이동합니다. 그 방향은 항 상 온도가 높은 물체에서 온도가 낮은 물체로 이동합니다.
열의 이동은 온도 차이에 의해 일어나고, 그 목적은 무 물체 사이의 온도 차이를 없애려고 하는 것입니다. 따라서 열을 얻은 물체의 온도는 올라가고, 열을 잃은 물체의 온도는 내려갑니다.
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열과 온도 변화에 대해 더 자세히 알고 싶다면 아래 링크를 참조하세요.
(3) 온도와 부피
물체의 온도가 변할 때 일어나는 다른 변화는 무엇일까요? 그 중 하나는 부피의 변화입니다. 섭씨 0도 ~ 4도 사이의 물을 제외하면, 물체의 온도가 올라가면 부피가 커집니다. 특히, 기체의 부피는 고체나 액체에 비해 크게 변합니다.
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온도 변화에 따른 부피의 변화에 대해 더 자세히 알고 싶다면 아래의 핑크를 참조하세요.
(4) 온도계의 원리
온도계는 온도에 따라 변하는 물질의 성질을 이용합니다. 그 한 예가 부피의 변화입니다.
흔히 보는 알콜 온도계의 경우 알콜이 모여있는 구부가 있고, 그것과 연결된 가는 관이 있습니다.
온도를 잴 물체에 구부를 담그면 알콜의 온도가 물체와 같아집니다. 예를 들어, 물체의 온도가 알콜보다 높디면, 열이 알콜로 전달되어 알콜의 온도가 높아집니다. 그 결과 알콜의 부피가 커지고, 긴 관을 통해 알콜이 올라옵니다. 긴 관에는 눈금이 있어 알콜이 멈추는 높이에 따라 온도를 알 수 있습니다.
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