수은 온도계

수은 온도계는 온도 변화에 따른 수은의 부피 변화를 이용하여 온도를 측정하는 기구이다. 얇은 유리관 안에 수은을 넣고, 온도가 올라가면 수은이 팽창하여 유리관을 따라 올라가는 정도를 눈금으로 표시하여 온도를 읽는다.

원리

수은 온도계의 작동 원리는 액체의 열팽창 현상에 기반한다. 액체는 온도가 상승하면 분자 운동이 활발해지면서 부피가 팽창하는 성질이 있다. 수은은 비교적 넓은 온도 범위에서 액체 상태를 유지하며, 온도 변화에 따른 부피 변화가 비교적 일정하고 선형적이어서 온도 측정에 적합하다. 또한, 수은은 열전도율이 높아 외부 온도 변화에 빠르게 반응하며, 불투명한 은백색을 띠어 눈금 읽기가 용이하다는 장점이 있다.

구조

수은 온도계는 일반적으로 다음과 같은 부분으로 구성된다.

• 유리관: 얇고 균일한 지름을 가진 유리관으로, 수은이 팽창하여 올라가는 통로 역할을 한다. 유리관에는 온도 눈금이 새겨져 있다.
• 수은 저장통(Bulb): 유리관 아래쪽에 위치한 수은이 담겨 있는 부분이다. 외부 온도 변화에 직접적으로 반응하여 수은의 부피를 변화시킨다.
• 눈금: 유리관 표면에 새겨진 온도 표시이다. 섭씨(℃) 또는 화씨(℉) 단위로 표시된다.

장단점

• 장점:
  • 측정 범위가 넓다. (일반적으로 -30℃ ~ 350℃)
  • 정밀도가 높다.
  • 구조가 간단하고 사용이 용이하다.
  • 반응 속도가 비교적 빠르다.
• 단점:
  • 유리가 파손될 경우 수은 누출의 위험이 있다. 수은은 인체에 유해하므로 주의가 필요하다.
  • 최고-최저 온도 측정이 불가능하다. (최고-최저 온도계는 별도의 구조를 가짐)
  • 디지털 온도계에 비해 눈금을 직접 읽어야 하므로 오차가 발생할 수 있다.

용도

수은 온도계는 과거 가정용, 의료용, 산업용 등 다양한 분야에서 널리 사용되었다. 그러나 수은의 유해성 문제로 인해 현재는 디지털 온도계나 알코올 온도계 등 다른 종류의 온도계로 대체되는 추세이다. 그럼에도 불구하고, 높은 정밀도가 요구되는 일부 실험실이나 산업 현장에서는 여전히 사용되기도 한다.

참고 사항

수은 온도계가 파손되어 수은이 누출되었을 경우, 즉시 환기시키고 수은을 직접 만지지 않도록 주의해야 한다. 흩어진 수은은 진공 청소기로 제거하지 말고, 고무 장갑을 착용하고 종이나 천 등으로 조심스럽게 모아 밀폐 용기에 담아 폐기해야 한다. 전문적인 폐기물 처리 업체에 문의하는 것이 좋다.