열화상 카메라를 이용한 물의 상태 변화에서 온도 변화의 시각화
Visualization for Temperature Change on Phase Change of Water using Thermal Image Camera
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초록
이 연구에서는 적외선 열화상 카메라를 과학 교육 현장에 적용하는 방안을 마련하고자 하였다. 물과 에탄올의 표면의 온도는 주변의 온도보다 낮았으며, 에탄올의 온도가 물의 온도보다 낮았다. 물이 담긴 컵의 일부분을 종이로 덮고 열화상 카메라로 관찰한 결과 컵을 덮은 부분의 종이 온도가 실온보다 높았으며, 이는 증발한 물이 종이 표면에서 응축되면서 열을 방출하기 때문이다. 얼음 표면의 중앙에 소금을 뿌리고 열화상 카메라로 관찰한 실험에서 소금물의 농도가 높은 중앙 부분의 온도가 -10 ℃로 가장 낮고 가장자리로 갈수록 온도가 높아졌다. 이와 같이 열화상 카메라는 일반 온도계로측정하기 어려운 상태 변화에서의 온도 변화를 관찰할 수 있게 해 주었으며 학생들의 화학에 대한 흥미와 관심을 크게 높일 수 있을 것으로 기대한다.
Abstract
This research provides the way of applying IR thermal imagecamera to the field of science education. The surfacetemperatures of water and ethanol are lower than the surrounding and ethanol is lower than water. As a result ofobserving the cup of water partly covered by paper, thetemperature of the paper is higher than surroundings due to theheat emission on the surface of paper. In the thermal imageobservation of the salted ice cube, the temperature is -10℃ atthe center of ice cube and is gradually rising to edge. Thermalimage camera makes it possible to observe the phase transitionwhich is difficult to measure with a thermometer, and thus theapplication of thermal image camera is expected to raise thestudent's interest in chemistry.
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