행복한 지구 사람 [행복지구]

--점함수와 경로함수 점함수(point function)와 경로함수(path function), 또는 완전 미분량과 불완전 미분량의 차이를 구분해 두는 것이 좋다. 결론부터 말하자면열역학적 상태량은 점함수이고, 일은 경로함수이다. 윗 문장을 이해했다면 아래 글을 읽을 필요가 없을 것이다. 우선, 점함수와 경로함수가 무엇인지 살펴보자. 1. 점 함수 (Point Function), 상태 함수(변수) (State Function) 경로에 의존하지 않고, 특정한 지점에서의 상태만 고려한다. 그림을 가지고 설명하면, A 경로이든 B 경로이든 상관없이 점 1과 점 2의 상태만 고려한다는 뜻이다. 온도, 부피, 압력, 내부에너지, 엔트로피 등 상태량같은경로에 관계없이, 계의 상태 만으로 정해지는 물리량/함수/변수을..

-- 열전소자 열전소자(Thermoelectric element, 熱電素子)는 열에너지와 전기에너지를 변환시키는 소자. 즉, 열과 전기의 상호작용으로 나타나는 각종 효과를 이용한 소자의 총칭이다. 회로의 안정화와 열, 전력, 빛 검출 등에 사용하는 서미스터, 온도를 측정할 때 사용하는 제베크효과를 이용한 소자, 냉동기나 항온조 제작에 사용되는 펠티에소자 등이 있다. 제벡 효과 Seebeck effect 온도차에 의해 폐회로 상에서 전위차가 발생되는 효과. (1822년 발표) 2종의 금속 또는 반도체를 폐로가 되도록 접속하고, 접속한 두 점 사이에 온도차를 주면 기전력이 발생하여 전류가 흐른다. 이 현상을 제베크 효과(Seebeck effect)라 하고, 발생한 기전력을 열기전력이라 한다. 제벡 효과는 열..

-- 시간상수 Time Constant 시간상수(time constant)는 외부 변화에 대한 물체의 응답이 나타나는데 걸리는 시간이다. 시정수라고 불리기도 한다. 즉 주변에 어떤 변화가 주어졌을 때 그 변화에 의한 갑작스런 과도적 상태가 사라지고 새로운 평형 상태에 도달하는 데 필요한 시간의 길이를 의미한다. 물리적으로 시간상수는 갑작스런 스텝(step) 변화에 따른 반응을 고려할 때 전체 변화의 약 63.2 % 만큼 변화하는 데 필요한 시간으로 표현한다. 이는 지수적으로 변화하는 시스템에 있어서 시간상수만큼 시간이 경과하면 지수 값이 -1에 되어 최종 상태까지 도달하는데 e^(-1) = 0.368, 즉 36.8 % 만큼 남아있다. 다시 말해, 식(1)에서 시간(t)가 시간상수()만큼 흘렀을 때 1/e..

마랑고니 효과 Marangoni effect 표면장력 구배에 의해 두 유체의 계면을 따라 질량전달이 일어나는 것을 말한다. 번역 상 마란노니 효과라고 불리기도 한다. 1 와인의 눈물(tears) 와인을 스월링을 하다보면 와인이 글라스의 안쪽 표면에 묻어 점액처럼 서서히 맺히다 흘러내리는 현상을 볼 수 있다. 다른 말로는 와인의 다리(legs), 와인의 아치(arches)라고 불리기도 한다. 와인은 화학적으로 물과 알콜의 혼합물이다. 물과 알콜의 증발률과 표면장력이 다른데 이 차이 때문에 와인의 눈물이 생성되는 것이다. 스월링을 통해 와인글라스 표면에 와인 막은 매우 얇게 형성하게 되고, 얇은 막에서는 액체의 증발이 활발진다. 여기서 액체의 증발이 핵심이다. 와인 속의 알콜이 물보다 표면장력이 약하기 때문..

-- 에너지 분야의 단위 에너지분야에서 주로 사용되는 단위는 다양하다. 원유 : 배럴(barrel), 갤런(gallon)천연가스 : 입방피트(cubic feet), 입방미터(m3)석탄 : 톤(ton)전기 : 와트(W, watt), 킬로와트시(kWh, Kilo Watt-hour) 1) 에너지 단위 (Energy units)에너지는 일을 할 수 있는 능력으로 정의된다. 일반적으로 J(Joule) 또는 cal(clorie)로 측정된다. 1 Btu = 1055 J = 778 ft-lb = 252 cal1 ft-lb = 1.356 J = 0.33 cal1 calorie = 4.184 J1 Cal(food calorie) = 1000 cal = 1 kcalenergy calorie - small "c" - as o..

-- 이탤릭Italic, 로만Roman, 볼드Bold 사용 법칙 논문을 읽거나 쓰다보면 이탤릭체로 기울여 쓸 때가 있고 로마자로 쓸 때가 있는데, 도대체 무슨 기준으로 나누는지 궁금해서 찾아보았다. 기본적인 법칙은 아래와 같다. 이탤릭체italic : 물리 양들physical quantities, 변수들variables 로만체roman : 단위unit, 라벨label, 수학연산자mathematical operators볼드체bold : 벡터vector, 텐서tensor, 행렬matrices 예를 들어보자. The mass of pen : $$ m = 24 \textrm{ g} = 0.024 \textrm{ kg} $$ The electric field strength 이 법칙은 윗첨자나 아랫첨자에도 똑같이..

--세상을 바꾼 17가지 공식들 영국의 수학자 Ian Stewart 가 꼽은 공식들이라고 합니다. 1. 피타고라스 정리 Pythagora's Theorem 직각삼각형의 세 변에 관한 정리.임의의 직각삼각형에서 빗변을 한 변으로 하는 정사각형의 넓이는 다른 두 변을 각각 한 변으로 하는 정사각형의 넓이의 합과 같다. 피타고라스 정리 더 보기(위키피디아) 2. 로그 longarithm 복잡한 단위의 수를 나타내기 위해 사용, 어떤 수를 나타내기 위해 고정된 밑을 몇번 곱해야 하는지 나타내는 함수 로그 더 보기(위키피디아) 3. 미분 Calculus함수의 순간변화율로 국소적 변화를 나타낸다. 주로 함수의 기울기를 나타냄.미분의 반대적 개념은 적분인데, 적분은 국소적 양의 집적을 나타낸다. 4. 중력 Law o..

1834년 영국의 퍼킨스에테리의 증발을 이용한 냉동기 특허 브람웰압축팽창의 기계방식으로 처음으로 인공적인 얼음을 만드는 데 성공 1872년 독일의 데이비드 보일암모니아 냉동기 발명 그 후 암모니아가 냉매로서 압축식 냉동공장들에 이용되기 시작 암모니아 냉매의 장점 높은 열전달율높은 임계온도, 임계압력큰 증발잠열 - 시스템 Compact 가능 수용성 - 압축기 윤활유에 용해될 가능성 낮음, 취급시 부주의로 피부에 뭍어도 물에 용해 가능오존층 파괴에 무관냄새 - 누설 시 탐지 용이저렴한 가격 암모니아 냉매의 단점 독성 - 공기 중의 농도가 0.5~1.0 %일때 30분정도 노출될 경우 사망 농도증상 5ppm특유의 냄새가 난다. 6-20ppm 눈 자극과 호흡기계에 문제를 일으킨다. 40-200ppm 두통, 메스꺼..

--비등 Boiling 비등은 액체에서 기체로 상변화하는 과정이다. 액체가 포화온도보다 충분히 높은 온도로 유지되는 표면과 접하고 있을 때 고체와 액체 계면에서 발생한다. 0. 비등(끓음)과 증발의 차이증발(evaporation)도 액체에서 기체로 상변화하는 과정이지만 비등(Boiling, 끓음)과 차이가 있다. 고체-액체 계면(interface)에서 뜨거운 고체에서 액체로 열전달에 의해 상변화가 일어나면, 비등(boiling)기체-액체 계면에서 기체의 증기압이 액체의 포화압력보다 작아 상변화가 일어나면, 증발(evaporating) 증발은 액체와 증기계면에서 주어진 온도의 액체 포화압력보다 증기압이 작을 때 일어난다. 예를 들어 건조한 날에 빨래 온도가 섭씨 100도가 되지도 않았는데 마르는 것이 바로..

임계점 Critical point 임계점(critical point)은 물질이 액체 또는 기체 상(phase)으로 평형(equilibrium)을 이루며 존재할 수 있는 한계점을 의미한다. 이는 아래의 상선도(phase diagram)로부터 이러한 현상을 쉽게 설명할 수 있다. 물과 이산화탄소의 상선도(phase diagram)을 예로 들어보자. 임계점 이하의 압력 및 온도 조건에서는 물 또는 이산화탄소가 기체, 액체 그리고 고체 상(phase)으로 존재하고 있다. 상과 상에 그어진 곡선은 두 가지 상이 평형을 이루며 공존하는 온도와 압력 조건을 의미한다. 즉, 이 선 위에서는 두가지 상이 평형을 이루고 있다가 온도나 압력이 조금 바뀌면 해당하는 상으로 변화한다는 뜻이다. 액체와 기체 선을 따라 온도나 압..