잡학다식한 과학 이야기
이 글은 열역학이라는 과학의 기초 개념과 네 가지 기본 법칙을 이해하기 쉽도록 설명한다. 제0 법칙은 온도 개념의 기반을 제공하며, 제1 법칙은 에너지 보존 법칙으로서 에너지는 형태만 바뀌고 사라지지 않는다는 사실을 다룬다. 제2 법칙은 자연은 무질서한 방향으로 흐르며 엔트로피가 증가한다는 원리를 설명하고, 제3 법칙은 절대영도에서는 완전한 질서 상태가 된다는 이론적 한계를 제시한다. 이 네 가지 법칙은 … Read more
에너지 보존 법칙은 에너지가 생성되거나 사라지지 않고 형태만 바뀐다는 자연의 기본 원리다. 이는 열역학 제1법칙으로, 에너지는 형태를 바꾸며 항상 일정한 총량을 유지한다. 그러나 열역학 제2법칙은 에너지가 쓸모 없는 형태로 분산되며, 엔트로피(무질서도)가 증가함을 설명한다. 이 두 법칙은 일상생활과 기술 전반에 적용되어, 에너지 효율 계산이나 재생에너지 활용의 이론적 기반이 된다. 커피가 식는 이유는? 엔트로피와 에너지 보존 법칙으로 … Read more
엔탈피는 물질이 가진 총 에너지로, 화학 반응에서 열의 출입을 이해하는 데 핵심적인 개념이다. 압력이 일정할 때, 흡열 반응은 엔탈피가 증가하고, 발열 반응은 감소한다. 실험적으로는 열량계를 사용해 측정하며, 에너지 보존 법칙에 따라 총 에너지는 보존된다. 엔트로피와 달리, 엔탈피는 에너지의 ‘양’을 나타내며, 엔트로피는 ‘방향성’을 뜻한다. 이 글은 엔탈피의 뜻부터 측정 실험, 법칙과의 관계, 엔트로피와의 비교까지 쉬운 사례로 … Read more