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과학 67

열량과 열량의 단위에 대하여 알아보자

열량이란?열은 물질 내 분자들의 운동으로 인해 발생하는 에너지이며, 물체가 보유한 열의 양을 열량이라 부른다. 이 세상에 존재하는 모든 공정들을 살펴보면 열량이라는 개념이 안 들어가는 곳이 없을 정도로 많이 쓰이며 또 그만큼 중요한 개념이다.열량의 대표적인 단위열량은 다양한 단위로 표현될 수 있다. 그 중에서도 가장 대표적인 단위 3가지에 대하여 알아보겠다. 1. kcal (킬로칼로리)표준대기압 상태에서 순수한 물 1kg의 온도를 14.5°C에서 15.5°C까지 1도 상승시키는 데 필요한 열량을 1 kcal이라 한다. 우리가 흔히 식품 포장지에서 볼 수 있는 칼로리 표시도 이 단위를 의미한다. 한국인에게 가장 친숙한 단위가 아닐까 싶다. 2. BTU (British Thermal Unit)BTU는 ..

과학/단위환산 2025.06.19

방사성 원소의 반감기 공식에 대하여 알아보자

반감기란?딱 단어만 봐도 눈치가 빠른 사람들은 알 거다. 뭔가 반으로 줄어드는 것이 아닐까? 맞다. 이것을 눈치챈 사람은 본인은 어느 정도 공부머리가 된다고 생각하자. 과언이 아니다.아무튼 반감기란 방사성 원소의 질량이 처음 양의 절반이 되기까지 걸리는 시간을 말한다. 쉽게 말해, 원소가 붕괴하면서 방사선을 내뿜고 사라져 가는 속도를 나타내는 시간 단위다. 예를 들어, 어떤 원소의 반감기가 10년이라면, 10년이 지나면 원래 양의 절반만 남는다.20년이 지나면 그 절반의 절반인 1/4....30년이 지나면 1/8.....40년이 지나면 1/16… 이렇게 점점 줄어든다. 이처럼 지수함수적으로 감소한다는 점이 반감기의 특징이다. 반감기를 구하는 공식수학에 일가견이 있는 사람이라면 반감기의 정의만 읽고도 ..

과학/물리학 2025.06.11

방사선의 붕괴에 대하여 알아보자, 알파(α) 붕괴, 베타(β) 붕괴, 감마(γ) 붕괴

방사선 하면 지레 겁을 먹는 사람들이 많다. 겁이 나는 게 당연하지만 사실 방사선은 자연에서 매우 흔하게 일어나는 원자핵의 변화 과정이다. 이 과정 중 하나가 바로 방사성 붕괴이다. 방사성 원소는 안정되지 못한 원자핵을 가지고 있는데, 이들은 더 안정된 상태로 가기 위해 입자나 에너지를 방출하며 변화한다. 이러한 방출 과정을 붕괴라고 한다.총 3가지의 붕괴가 있다. 알파(α) 붕괴, 베타(β) 붕괴, 감마(γ) 붕괴를 차례로 살펴보자. 알파(α) 붕괴알파 붕괴는 무거운 원자핵이 알파 입자(헬륨 원자핵, ²⁴He)를 방출하면서 안정해지는 과정이다. 이 때 방출되는 알파 입자는 양성자 2개, 중성자 2개로 이루어져 있어, 방출 후원자번호가 2 감소, 질량수가 4 감소하게 된다.예시를 살펴보면 아래와 같다. ..

과학/물리학 2025.06.10

그리스 문자, 기호 정리

수학과 과학 혹은 그 밖에 일상생활에서 그리스 문자나 기호는 꽤나 자주 접할 것이다. 아래의 표는 그리스 문자와 기호를 정리한 것이다. 필요한 사람들은 참고하도록 하자. 대문자소문자발음Aα알파(alpha)Bβ베타(beta)Γγ감마(gamma)Δδ델타(delta)Eε엡실론(epsilon)Zζ제타(zeta)Ηη에타(eta)Θθ시타(theta)Ιι이오타(iota)Κκ카파(kappa)Λλ람다(lambda)Μμ뮈(mu)Νν뉴(nu)Ξξ크사이(xi)Οο오미크론(omicron)Ππ파이(pi)Ρρ로(rho)Σσ시그마(sigma)Ττ타우(tau)Υυ윕실론(upsilon)Φφ파이(phi)Χχ카이(chi)Ψψ프사이(psi)Ωω오메가(omega) 많은 사람들에게 참고가 되었으면 한다.

공기의 위쪽과 아래쪽, 왜 구성이 비슷할까?

우리가 들이마시는 공기는 산소, 질소 등 다양한 기체가 섞인 혼합물이다. 그런데 이 기체들은 각각의 밀도가 다르다. 예를 들어, 산소의 밀도는 약 1.429g/L, 질소의 밀도는 1.250g/L로 산소가 질소보다 무겁다. 그렇다면 공기 중에서 산소는 아래쪽에, 질소는 위쪽에 분포되어 있어야 할 것 같지만, 실제로는 그렇지 않다. 공기의 위쪽과 아래쪽은 구성 비율이 거의 동일하다. 이러한 현상은 어떻게 설명할 수 있을까? 돌턴의 의문화학 역사에서 빼놓을 수 없는 19세기 초, 영국의 화학자 존 돌턴은 이와 같은 의문을 품었다. “왜 무거운 산소는 아래로 가라앉지 않고, 가벼운 질소와 고르게 섞여 있을까?” 돌턴은 이 문제를 해결하기 위해 기체가 아주 작은 입자로 이루어져 있으며, 이 입자들이 끊임없이 움직..

금속의 반응성에 대한 정리

금속의 반응성금속은 종류에 따라 공기, 물, 산과의 반응 속도가 서로 다르다. 이런 반응성의 차이는 금속 원자가 얼마나 쉽게 전자를 잃고 양이온이 되려 하는지(이온화 경향)에 따라 결정된다. 이를 기준으로 금속의 반응성 순서를 정할 수 있으며, 이 순서를 금속의 이온화 서열이라고 한다.위 내용을 쉽고 간단하게 아래와 같이 표로 정리해 보겠다.▼ 암기하기 그리 어려운 내용이 아니니 잘 기억하자 ※ 함께 읽기원자의 구조에 대하여 알아보자.돌턴의 분압 법칙에 대하여 알아보자

과학/화학 2025.05.20

옴의 법칙에 대하여 알아보자

옴의 법칙이란? 옴의 법칙은 전기회로에서 전압(V), 전류(I), 저항(R) 간의 관계를 나타내는 기본적인 법칙이다. 1826년 독일의 물리학자 게오르크 시몬 옴에 의해 정립되었다. 옴은 도체 양단에 전압을 가할 경우, 도선을 흐르는 전류의 세기는 전압에 비례하고 저항에 반비례한다는 관계를 발견하였다. 이 관계는 아래와 같은 수식으로 나타낼 수 있다.▼ 전류와 전압 그래프 전압을 변화시키면서 전류를 측정하면, 전압과 전류 사이에는 선형적인 관계가 나타난다. 즉, 저항이 일정한 도체에서는 전류가 전압에 정비례하는 직선 형태의 그래프를 얻게 된다.아래의 그래프는 저항 R=2ΩR = 2ΩR=2Ω일 때, 전류에 따른 전압의 변화를 나타낸 것이다.▼ 옴의 법칙으로부터 알 수 있는 사실 1. 그래프의 기울..

과학/물리학 2025.05.19

전신을 볼 수 있는 거울의 크기 구하기

우리가 거울을 볼 때, 거울로 나의 전신을 온전히 다 보려면 당연히 거울이 커야 한다. 그렇다면 과연 거울의 크기가 어느 정도 되어야 나의 전신을 볼 수 있을까? 이번 글에서는 전신을 볼 수 있는 거울의 크기를 구하는 방법에 대하여 알아보자. 구하는 방법 아래와 같은 그림을 보자.▼ 사람의 크기가 AB, 눈의 위치가 E이면 상 A'B'는 거울 MN에 대해 대칭의 위치에 생긴다. 이 경우 △EMN과 △EA'B'는 닮았기 때문에 다음과 같은 식이 성립한다.▼ 따라서 전신을 보려면 거울의 크기는 최소 전신의 1/2는 되어야 한다. ※ 함께 읽기 빛의 반사의 법칙, 정반사와 난반사

펩티드 결합과 폴리펩티드에 대하여 알아보자

펩티드 결합(Peptide bond) 2개의 아미노산 분자가 훈 분자의 아미노기( ─ NH2)와 다른 분자의 카르복시기( ─ COOH) 사이에서 물 분자 1개가 빠져나오면서 결합이 된다. 이처럼 아미노산 사이의 축합 반응으로 생성된 ─ CONH ─ 결합을 펩티드 결합이라고 부른다. 다른 이름으로는 아미드 결합으로도 불린다. ▲위에 보이는 것 처럼 OH와 H가 만나 물 분자가 만들어져 빠지고 펩티드 결합이 형성된다. 폴리펩티드(Polypeptide) 펩티드 결합에 의해 여러 개의 아미노산이 축합 중합된 긴 사슬을 폴리펩티드라고 한다.▼ 폴리펩티드는 사실 우리에게 굉장히 익숙한 화합물이다. 단백질을 구성하는 기본 단위가 바로 폴리펩티드다. 따라서 단백질은 폴리펩티드를 가지는 천연 고분자 화합물이다. 굳이 화..

과학/화학 2023.02.20

여러 가지 등가속도 운동 그래프

등가속도 운동을 나타내는 그래프는 여러 가지가 있다. 사실 등가속도 운동 그래프뿐만이 아니라 이 세상의 모든 물리적인 움직임은 여러 그래프로 나타낼 수 있다. 이번 글에서는 등가속도 운동을 나타내는 여러 가지 그래프에 대하여 하나하나 알아보자. 가속도 - 시간 그래프(a - t 그래프) ▲위 그래프는 가속도 a가 일정할 경우의 가속도 - 시간 그래프다. 이 때 그래프의 모양은 시간축에 나란한 직선을 띄며 넓이(a x t)는 속도의 변화량(∆v)을 말한다. 속도 - 시간 그래프(v - t 그래프) ▲가속도가 일정할 경우 속도 - 시간 그래프다. 이 경우 그래프는 경사진 직선 모양을 나타내며 기울기는 가속도다. 이때 넓이는 이동거리(변위가) 된다. 변위 - 시간 그래프 ▲가속도가 일정하다면 이 때의 그래프는..

과학/물리학 2023.02.17
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