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열역학 관련 생각. 3
1. Why does popcorn pop?
미국 뉴 멕시코 지역에서는 5600년 전 먹던 팝콘의 화석이 발견되었다.
또, 17세기경 미국 5대호 부근을 탐험하던 프랑스 인들은 인디언들이 팝콘 튀기는 것을 옥수수 낱알에 불에 가열하면, 옥수수 알속에 갇혀 있던 영혼이 버럭 화를 내듯이 폭발하며 밖으로 뛰쳐 나온다고 믿었다.
모든 옥수수가 팝콘이 되는 것은 아니다. 팝콘이 되는 옥수수 종은 외피가 일반 옥수수보다 훨씬 밀도도 높고 딱딱해야 한다. 모든 옥수수 알갱이 속에는 일정량의 수분이 있는데, 외피의 밀도가 높고 딱딱해야만 튀겨질 정도의 압력을 가질 수 있게 되는 것이다.
옥수수 알이 팝콘으로 되는 온도는 섭씨 160~180도 이다. 크기의 변화는 옥수수의 지름이 2배 가량 커졌다. 밀도는 8분의 1 정도로 줄어들었는데, 옥수수 알에 들어있던 물이 증기가 되면서 날아갔기 때문일 것이다.
2. A plastic milk jug filled with water and stored within a freezer ruptures. Why?
섭씨 0도의 물보다 섭씨 0도의 얼음이 부피가 더 크다. 따라서 상변화하면 부피가 팽창하면서, 플라스틱 통이 늘어난 부피를 담당하지 못하면 터진다. 또한 플라스틱은 온도가 낮아지면 취성이 강해져 잘 깨진다.
3. Apart from keeping food and beverages cool, what are other uses for dry ice?
4. What are several actions you can take to reduce your CO2 emissions?
5. What is the price of tap water, per liter, where you live and how does this compare to the average price of tap water in the United States?
6. When should Table A-5 be used for liquid water y, u, and h values? When should Eqs. 3.11–3.14 be used?
7. A traffic sign states, “Bridge Ices Before Road.” Explain.
다리 위에 빙판길이 되기 쉽상이다. 땅 위에 포장된 도로보다 다리 위의 도로는 찬 공기에 열을 쉽게 빼앗긴다.
8. Home canning of fruits and vegetables can be accomplished with either a boiling water canner or a pressure canner. How does each type of canner operate?
9. An automobile’s radiator cap is labeled “Never open when hot.” Why not?
뜨거우진 라디에이터의 뚜겅을 열면, 뜨거운 물이 솓구친다. 물이 온도가 높아지면, 일정 부피의 용기에 담겨져 있던 물의 압력이 상승하게 된다. 따라서 캡(cap)을 열면 고압상태인 물이 대기압(저압)인 밖으로 나오게 되는 것이다. 이 때 물의 온도이 온도가 높기 때문에 화상의 위험이 있기 때문에 "뜨거울 때 절대로 열지마시오"라고 경고가 붙어 있는 것이다.
10. Why are the tires of airplanes and race cars inflated with nitrogen instead of air?
공기에 함유된 수분과 산소가 고압이 되면 급격하게 온도 상승으로 내부 발화에 의한 폭발 가능성이 있다. 따라서 불화성 기체인 질소(nitrogen)을 주입하여 고압에 대한 폭발 가능성을 낮춘다. 또한 화학적 산화 현상을 억제할 수 있다.
항공기 타이어 기본구조는 일반 자동차 타이어와 유사하나 항공기 이착륙 시 순간적 충격력(Impulsive Load), 고속(High Speed), 고하중(Heavy Load), 열발생(Heat Generation) 등 열악한 조건 하에서 정상 성능을 발휘하고 이륙 후 랜딩 기어를 접을 때 간섭이 없어야 하는 항공기 타이어 특성상 가볍고 작지만, 강하고 튼튼하도록 특수 설계 제작된다.2
11. If pressure and specific internal energy are known at a state of water vapor, how is the specific volume at that state
determined using IT? Using the steam tables? Repeat if temperature and specific internal energy are known.
12. What is a molten salt?
13. How many minutes do you have to exercise to burn the calories in a helping of your favorite dessert?
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2015. 11. 15 작성