제이의 집

살아가면서 하는 모든 측정에는 약간의 불확실성이 포함되어 있다. 즉 어떠한 양을 결코 정확하게 측정할 수 없다는 뜻이다. 왜냐하면 측정을 하는 기기는 제한된 규격을 가지고 있고, 측정자인 우리의 감각과 솜씨도 불완전한 것이기 때문이다. 모든 측정에서 생각해야 할 점은 우리가 얼마까지의 불확실성을 기꺼이 받아들일 것인가라는 점, 다시 말하면 어디까지를 신뢰를 할 수 있느냐다. 이를 위하여 사람들은 '유효 숫자'라는 개념을 사용한다. 유효 숫자란 무엇인가? 유효 숫자는 측정값이나 계산값에서 오차를 고려해도 신뢰할 수 있는 숫자를 말한다. 즉, 수의 정확도에 영향을 줄 수 있는 뜻있는 숫자를 유효 숫자라고 한다. 어렵고 복잡한 소리 집어치우고 예를 들자. 2.3이라는 숫자는 유효숫자가 2개, 23.35라는 숫..

2019/05/09 - [과학이야기/기체의 상태방정식] - 기체상수 R 구하기 기체상수 R 구하기 화학이든 열역학이든 공부하다 보면 이상기체 방정식은 질리도록 볼 것이다. 그리고 항상 기체상수 R이라는 것이 따라올 것이다. 수치는 정해져 있다. 이 수치는 왜 나온 걸까? 이상기체 상태 방정식 PV=nRT에서 R.. houseofj.tistory.com 일전에 기체상수 R을 구하는 법에 대해 글을 썼었다. 다시한번 기체상수 R를 정리해보면 값의 유도과정은 단위변환까지 포함하여 본문의 상단글에 게시해 놓았으니 참고하길 바란다. 사실 공부 할 때 가장 많이 쓰이는 것은 저 2개의 값이다. 하지만 공부하면서 저것만 쓰라는 법은 없다. 물론 많은 단위들을 이용해서 자기 입맛에 맞게 기상천외하게 기체상수 R 값을 ..

LNG연료추진선은 LNG를 연료로 쓰는 배를 말한다. 자동차의 기름이 다 떨어지면 기름을 채우는 것처럼 LNG연료추진선도 LNG가 다 떨어지면 당연히 채워야 한다. 이 채우는 과정을 LNG 벙커링이라고 한다. 선박의 연료 충전은 자동차가 주유소 가서 기름을 넣는 것과는 차이가 있다. 그리고 선박 쪽이 좀 더 충전방법이 다양하다. LNG벙커링은 항만의 환경조건이나 선박의 크기, 안전, 물류량 등 조건에 따라 다르며 크게 4가지 방법으로 분류된다. 어떤 것들이 있는지 알아보자. 1. TTS(Truck to Ship) TTS는 LNG 탱크 트럭을 활용하는 방식이다. 가스통을 달고 다니는 트럭과 배를 연결하여 LNG를 공급한다. 현재 전 세계적으로 가장 많이 활용되는 벙커링 방법이자 상용화가 검증된 기술로써 L..

화학이든 열역학이든 공부하다 보면 이상기체 방정식은 질리도록 볼 것이다. 그리고 항상 기체상수 R이라는 것이 따라올 것이다. 수치는 정해져 있다. 이 수치는 왜 나온 걸까? 이상기체 상태 방정식 PV=nRT에서 R값이 어떻게 구해지는지를 알아보자. 이상기체 방정식에서 V는 아보가드로의 법칙에 의해 등온, 등압에서 항상 일정한 값을 가진다. 아보가드로 법칙이란 같은 온도와 압력 하에서 모든 기체는 같은 부피 속에 같은 수의 분자가 있다는 것을 말한다. 그래서 과학자들은 이상기체가 T : 0℃, P : 1 atm의 조건에서 부피는 22.4ℓ가 된다라고 정확한 수치로 표현했다. 여기서 기체의 몰수를 1㏖로 정의하고 이상기체 방정식을 R로 정리해보자. 여기에서 T : 0℃, P : 1 atm, V : 22.4ℓ..

물체의 운동 상태를 변화시켜 주거나 물체의 모양을 변형시켜 주는 원인이 되는 것을 힘이라고 한다. 이러한 힘의 작용을 알기 위해서는 힘의 크기, 방향, 작용점을 알아야 하며, 이 3가지를 힘의 3요소라고 한다. 그럼 힘의 3요소에 대해 알아보겠다. 예를 하나 들어보자. 다음과 같이 축구공을 차기 직전의 상황을 가정해보자. 이 축구공을 같은 힘과 같은 방향으로 차더라도 어디를 차느냐에 따라서 축구공이 가는 방향이 달라진다. 가운데를 차면 가운데로 갈 것이고 옆부분을 찬다면 공이 회전해서 다른 방향으로 갈 것이다. 공의 가운데와 공의 옆부분. 그렇다 이것들이 작용점이 되는 것이다. 공을 차는 부위. 그것이 힘의 작용점이다. 참고로 힘의 작용점을 지나 힘의 방향으로 연장시킨 직선을 작용선이라고 한다. 변형되지..

만유인력이란 두 물체가 서로 끌어당기는 힘을 말한다. 이 세상의 모든 물체는 서로를 끌어당기고 있다. 하지만 살면서 물체가 나를 끌어당긴다는 느낌은 들지 않았을 것이다. 지금 이 글을 보고 있는 독자들도 그렇게 느낄 것이다. 왜냐면 뉴턴의 제3법칙에 의하여 물체가 나를 끌어당기는 만큼 반작용으로 나도 물체를 끌어당기기 때문이다. 또한 자신을 기준으로 여러 가지 물체가 나를 끌어당겨 그 힘들이 평형을 이루기 때문이다. 만유인력의 크기는 두 물체의 질량의 곱에 비례하고 물체간의 거리의 제곱에 반비례한다. 이 관계와 식의 값을 보정하기 위한 중력상수 G를 포함하면 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다. 이 만유인력식을 통해서 중력을 구할 수 있다. 중력이란 지구와 물체 사이에 작용하는 만유인력을 의미한다. 만유..

원운동은 물체가 원둘레를 도는 운동을 의미한다. 원의 둘레를 따라 움직이지만 원운동에서 물체의 속도의 방향은 그 지점에서의 원의 접선 방향이다. 일반적으로 등속도 운동은 가속도가 생기지 않지만 등속 원운동의 경우는 다르다. 속도가 일정해도 방향의 변화가 생기기 때문에 그에 따른 가속도가 생긴다. 이 가속도를 구심가속도라고 하며 그 가속도에 의한 힘을 구심력이라고 한다. 구심력은 그 지점에서의 원의 접선방향과 수직이다. 다시 말해 구심력은 원의 중심을 향한다. 그리고 원운동에서는 구심력의 반대방향으로 느끼는 관성력도 존재하는데 이 관성력을 원심력이라고 한다. 원운동에서 접선 방향의 속도를 선속도(v)라고 하고 v=2πr/T로 표현할 수 있다. 원운동을 하면서 구심력의 방향은 계속 회전하게 된다. 그 단위시..

SI 단위에서 기본량 이외의 물리량은 모두 유도량이 된다. 어떠한 유도량이라도 기본량으로부터 유도된다. 유도량의 차원은 기본량의 차원을 곱하거나 나눠서 나타낼 수 있다. 공부하면서 가장 많이 쓰이는 중요한 유도량을 간략하게 살펴보자 1. 부피 부피의 차원은 [길이³] :[L³]이며 표준단위는 m³으로 표현한다. 1 m³=1kL=1000L=10^6 cm³=10^6mL 1ft = 0.3048m이니 1 m³ = (1/0.3048) ³ft³ = 35.3147 ³로 표현 가능하다. 물질의 부피는 그 물질의 압력과 온도 등에 따라서 달라진다. 조건에 따른 물질의 거동은 이상기체 상태 방정식으로 쉽게 확인할 수 있다. ※참고 : [기체의 상태 방정식]이상기체 상태방정식 2. 밀도 밀도는 물질 단위 부피당 질량을 나타..

열에너지란 물질의 상태나 온도를 변화시키는 원인이 되는 에너지를 말한다. 대부분의 화학공정에서는 이 열에너지의 전달, 교환 등의 과정이 존재한다. 그 과정에서 사람들은 비열, 열용량, 열량 등을 언급하면서 HYSYS 등을 활용하여 물성치나 공정 계산을 할 때 이용한다. 비열, 열용량, 열량은 사실 그리 간단한 개념이 아니다. 여러가지 물질의 상황과 조건에 따라서 변하기 때문에 자세하게 파고들면 상당히 복잡다. 앞으로 세밀하게 하나하나 다룰 테지만 이번 글에서는 이 3가지를 구분할 수 있을 정도의 개념을 알리고자 한다. 비열 비열이란 물질 1kg의 온도를 1℃ 높이는데 필요한 열에너지의 양이다. 단위는 kcal/kg℃로 나타낸다. 비열이 클수록 물질 1kg의 온도를 1℃ 높이는데 필요한 열에너지의 양이 크..

지금은 가스보일러, 전기보일러 등으로 난방을 많이 하지만 1960~1970년대에는 난방용으로 연탄을 많이 사용했었다. 찾아보는 것이 힘들지만 현재도 연탄을 사용하는 곳들이 꽤 있다. 그런데 간혹 어른들이 해주시는 이야기나 뉴스 등을 보면 연탄으로 인해서 사람의 소중한 목숨을 잃는 사고가 있는 것을 알 수 있다. 정확하게 말하면 연탄을 태워서 나오는 연탄가스 중독에 의한 사망사고다. 도대체 이 연탄가스란 건 무엇일까? 연탄가스의 정체는 바로 일산화탄소(CO)다. 일산화탄소는 탄소의 불완전연소로 만들어지는 물질이며 냄새가 없고 색도 없고 맛도 없다. 그렇기 때문에 중독될 경우 초기에 알기 힘들다. 그래서 연탄을 피우고 자는 사이에 일산화탄소에 노출이 되어서 사망하는 사례가 아주 많다. 일산화탄소를 흡입하게 ..