a place for me: Pressure & Temperature

ASME Code에서 사용하는 압력과 온도

현재 통용되고 있는 The International System of Units 은 SI Unit이다.

따라서 우리나라를 포함한 대부분의 나라에서는 SI 단위를 사용하고 있는데 유독 미국이라는 나라는 US Unit을 사용하고 있다.

물론 ASME(American Society of Mechanical Engineers) Code에서도 US Unit을 기본으로 한다.

다만 US Unit과 SI Unit을 공용해서 쓰기는 한다.

공용으로 쓰이기는 하나 US Unit과 SI Unit과의 관계를 알아둘 필요가 있다.

정의 : 면적당 유체에 의해 가해진 힘

일반적으로 열역학에서 별다른 언급이 없다면 절대압력을 사용하는 것으로 보는 것이 맞다.
다만 우리가 측정하는 일반적인 압력게이지는 계기 압력을 사용한다. Code에서는 계기 압력을 따라 표시를 한다.(psig 이런식으로)

따라서 게이지압력과 절대 압력 그리고 진공압력에 대해서 알 필요가 있다.

절대압력(Absolute Pressure) : 완전진공상태에 대한 상대적인 압력.

계기압력(Gage Pressure) : 대기압을 기준으로 하는 압력.

즉, "절대압력 - 대기압력 = 계기압력"이 된다.

진공압력(Vacuum Pressure) : 대기압 이하의 압력.

모든 온도계의 눈금은 빙점과 비등점을 기준으로 한다.

SI 단위 ; 섭씨 눈금(Celsius Scale)

빙점을 0℃, 비등점을 100℃ 로 지정하여 나타낸 단위

US단위 ; 화시 눈금(Fahrenheit Scale) 빙점을 132℉, 비등점을 212℉로 지정항 나타낸 단위

절대온도(K) ; 열역학적 온도이다

절대온도가 쓰이게된 개념을 설명해 보자면 물체를 가열하면 온도가 올라간다.

가열한다는 것은 열에너지를 공급한다는 의미인데, 열에너지란 많은 구성입자로 구성된 계에서 그 구성입자들이 무질서하게 운동하는 운동에너지임을 알 수 있다.

그리고 온도는 바로 입자 하나당 평균 열에너지를 나타낸다.

그래서 이상적으로는 모든 구성입자들이 움직이지 않는다면 열에너지도 0 이고 그렇다면 그 때의 온도 또한 0으로 표현할 수 있다라고 생각을 하게 되었다.

절대온도의 1도의 눈금은 섭씨의 눈금과 같게 정하였고, 나중에 알고보니 섭씨-273.15도 정도가 절대영도 임이 밝혀졌다.

하지만 기체가 분자로 이루어져 있는지 알기 훨씬 전부터 절대 0도의 존재를 알고있었는데 그 증거가 샤를의 법칙이다.

샤를의 법칙은 기체의 압력을 일정하게 유지하고 부피와 온도와의 관계를 나타낸 법칙인데 그래프로 그리면 직선이 된다.

하지만 그 직선은 온도가 내려 갈 수록 기체는 액체로 변하기 때문에 직선이 중간에 중단이 되게 된다.

이 직선의 기울기는 기체의 종류마다 다르게 되는데 그 직선을 그대로 연장하면 모든 기체는 결국에는 한 점에서 만나게 된다. 바로 그 점이 절대 온도 0K 이다.

US 온도 단위와 SI온도 단위와의 관계식

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