섭씨, 화씨, 절대온도

섭씨와 화씨라는 말은 김씨와 박씨처럼 사람 이름이다. 각각의 온도  체계를 고안한 셀시우스(Anders Celsius 1701~1744)와 파렌하이트(Fahrenheit 1686~1736)의 이름을 중국에서 '섭이수사'와 '화륜해특'이라고 옮기고, 간단하게 그 첫 글자만 따서 부른 것이 온도 체계의 이름으로 굳은 것이다. 

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1기압에서 물이 어는 온도를 기준점인 0으로 잡고, 물이 끓는 온도를 100도로 잡은 다음 그 사이를 100등분한 것이 섭씨온도체계이다.

화씨 0도는 '물, 얼음, 염화암모늄을 동량으로 섞은 용액의 온도'였고 이 기준에 따르면 물이 어는 온도는 32도, 인간의 체온은 96도이다. 염화 암모늄 용액을 기준으로 삼은 것은 염화암모늄과 얼음물의 혼합물이 화학적 평형상태를 이루어서 일정한 온도(섭씨로는 -17.78도)를 꽤 오랫동안 유지할 수 있었기 때문이다. 화씨온도체계에서 물이 어는 점은 32도, 체온은 96도, 물이 끓는 점은 212도이다. 섭씨체계에서 물이 어는 점과 물이 끓는 점 사이는 100등분인데 비해 화씨체계에서는 물이 어는 점과 물이 끓는 점 사이는 180등분이다. 그 이유는 물이 어는 점이 화씨 상으로 32도이고 사람의 체온은 96도로 두 온도의 차가 64도가 되어 2의 거듭제곱으로 딱 떨어지기 때문이라고 한다.

절대온도는 기체분자의 운동에너지가 '0'이 되는 지점으로 섭씨 기준 영하 273.15도로서 절대온도 체계에서는 '절대 0도(K)'로 정의한다. 이에 따르면 1기압에서 물이 어는 점은 절대온도 273.15도, 끓는 점은 373.15도이다. 절대온도는 샤를의 법칙과 관련있는데, 샤를(프랑스, Jacque Charles 1746~1823)은 섭씨온도가 1도 높아짐에 따라 기체의 부피가 섭씨 0도였을 때와 비교하여 약 273분의 1만큼 늘어난다는 것을 발견했다. 이것에 따르면 절대온도는 기체의 부피가 0이 되는 지점이 된다.(오늘날에는 기체의 부피가 0이 된다는 것은 분자들이 운동을 멈춘다는 의미로 본다.)

- 구석구석 과학사, 김태호, '자연의 숫자, 인간의 숫자', 주간경향 1290호