수은 온도계와 알코올 온도계처럼 서로 다른 종류의 온도계를 보정한다고 가정해 봅시다 . 두 온도계의 눈금이 같은 경우는 0 ° C(또는 32 ° F)와 100 ° C(또는 212 ° F)에서만 그렇습니다. 두 온도계를 사용하여 공기 온도를 측정할 때, 각 온도계가 나타내는 숫자가 반드시 같지는 않습니다. 수은 온도계 는 48 ° C를 가리키는데, 알코올 온도계는 46 ° C를 가리킬 수도 있습니다. 이는 수은과 알코올의 팽창률이 다르기 때문입니다. 바이메탈 온도계 등 다른 종류의 온도계도 마찬가지입니다. 이렇게 결정된 온도 눈금은 사용된 재료의 특성에 매우 의존적입니다.
기존 온도계를 이용한 온도 눈금에는 단점이 있기 때문에 표준 온도계가 필요합니다. 표준 온도계를 사용하면 재료의 특성에 의존하지 않고 더욱 정확한 온도 눈금을 설정할 수 있습니다.
거의 완벽한 온도계는 정용 기체 온도계 입니다 . 정용기체 온도계의 작동 원리는 다음과 같습니다. 기체의 부피는 일정하게 유지됩니다. 온도가 상승하면 기체의 압력도 증가합니다.
1번 관과 2번 관 안에는 수은이 들어 있습니다. 2번 관을 올리거나 내림으로써 1번 관의 수은 높이가 항상 기준 표시선에 오도록 하여 기체의 부피를 일정하게 유지합니다. 온도가 상승하면 관 안의 기체 압력도 증가합니다. 따라서 기체 부피가 일정하게 유지되도록 2번 관을 더 높이 올려야 합니다. 기체 압력은 2번 관의 수은 기둥 높이(h)를 읽어 측정할 수 있습니다. 수동으로 측정할 경우, 수은 기둥 높이가 760mm일 때 압력이 1기압(atm)임을 기억하십시오. 정교한 정용량 기체 온도계에는 이미 압력계가 내장되어 있습니다. 기체를 담는 용기 또한 기체의 부피가 항상 일정하게 유지되도록 설계되어 있으므로, 측정되는 것은 압력의 변화량뿐입니다.
정용적 기체 온도계를 교정하려면 두 온도에서 기체 압력을 측정하면 됩니다. 예를 들어, 빙점과 기화점을 사용해 보겠습니다. 정용적 기체 온도계는 1기압에서 교정됩니다. 온도계를 교정하는 단계는 다음과 같습니다.
먼저, 가스 실린더를 얼음과 물이 담긴 용기에 넣습니다. 가스 부피는 일정하게 유지되므로, 파이프 1의 수은 높이가 기준점에 유지되도록 파이프 2를 낮춰야 합니다. 가스 부피가 변하지 않았다면, 파이프 2의 수은 기둥 높이(h)를 기록합니다. 이 h 값을 이용하여 압력을 계산합니다. 만약 정밀한 정용량 가스 온도계를 사용한다면, 가스가 채워진 실린더를 얼음과 물이 담긴 용기에 직접 담급니다. 이미 압력계가 설치되어 있습니다. 가스 압력을 기록합니다(이를 압력 1 또는 P₁이라고 하겠습니다 ).
두번째, 가열 중인 물이 담긴 용기에 가스 실린더를 넣습니다. 가스 부피를 일정하게 유지하기 위해 파이프 2를 올려 파이프 1의 수은 높이가 기준점에 있도록 합니다. 가스 부피가 변하지 않으면 수은 기둥의 높이를 기록하십시오. 
2번 파이프에 있는 수은(h)의 질량을 이용하여 기체의 압력을 계산하세요 (이를 압력 2 또는 P라고 합시다).2)
셋째 , 압력과 온도의 관계를 나타내는 그래프를 작성하세요. 아래 예시를 참조하세요.
P1 은 빙점(0 ° C)에서의 기체 압력이고, P2 는 기화점(100 ° C)에서의 기체 압력입니다. P1 과 0 ° C 가 만나는 점 과 P2 와 100 ° C가 만나는 점을 선으로 연결하세요. 이 그래프를 참고하면 기체 압력만 알더라도 온도를 쉽게 알 수 있고 예측까지 할 수 있습니다.
켈빈 척도
위 그래프에서 사선을 그려 T ° C 축과 교차시키면 기체 압력이 0일 때 기체 온도는 -273,15 ° C가 됩니다. 기체 온도계 관 안에 있는 기체의 종류에 따라 압력이 0일 때의 기체 온도가 달라질 수 있다고 생각할 수도 있습니다. 하지만 실험 결과, 기체의 종류가 다르더라도 기체 압력이 0이 될 때의 온도는 항상 -273,15 ° C라는 것이 확인되었습니다. 따라서 이 온도를 표준 온도 척도(절대 영도)로 사용할 수 있습니다. 이 절대 영도는 켈빈 척도 또는 절대 온도계라는 별칭으로도 불립니다. 켈빈은 영국의 물리학자였던 켈빈 경(1824-1907)의 이름을 딴 것입니다.
이 척도에서 온도는 켈빈(K)으로 표시되며, 켈빈도(°K)로 표시되지 않습니다.oK). 도 단위 사이의 간격은 섭씨와 동일하지만, 0값이 0 K로 이동합니다. 따라서 0 K = -273,15 oC와 273,15 K = 0 o섭씨 온도를 켈빈 온도로 변환하려면 273,15를 더하면 됩니다. 마찬가지로 켈빈 온도를 섭씨 온도로 변환하려면 273,15를 빼면 됩니다.
T(K) = T(oC) + 273,15
티(oC) = T(K) – 273,15
예시 문제 1.20 oC = …. K
T(K) = T(C) + 273
T = 20 + 273
T = 293K
예시 문제 2. 80 ° F = …. K
