전문가 프로필

답변 내역

액체는 온도가 올라가면 부피가 커지고 온도가 낮아지면 부피가 작아지는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.액체는 온도가 내려가면 부피가 줄어들고 온도가 올라가면 부피가 늘어나는 이유는 분자의 운동과 간격 변화 때문입니다.분자의 운동 에너지가 감소하여 분자들이 서로 더 가까이 붙게 됩니다.분자 사이의 간격이 감소하여 액체의 부피가 줄어듭니다.대부분의 액체는 이러한 성질을 가지고 있지만 물은 4℃ 이하에서는 온도가 내려가면 부피가 늘어나는 특이한 성질을 가지고 있습니다.분자의 운동 에너지가 증가하여 분자들이 서로 더 멀리 떨어지게 됩니다.분자 사이의 간격이 증가하여 액체의 부피가 늘어듭니다.물은 4℃ 이하에서는 온도가 내려가면 부피가 늘어나는 특이한 성질을 가지고 있습니다. 이는 물 분자가 4℃ 이하에서 수소 결합이라는 특별한 결합을 형성하기 때문입니다.일부 액체는 온도가 변해도 부피 변화가 거의 없는 경우도 있습니다.액체의 열팽창 및 수축 성질은 온도계, 자동차 엔진 냉각 시스템, 보일러 등 다양한 분야에서 응용됩니다.액체는 온도 변화에 따라 부피가 변하는데이는 분자의 운동 에너지 변화와 분자 사이의 간격 변화 때문입니다. 대부분의 액체는 온도가 올라가면 부피가 늘어나고 온도가 내려가면 부피가 줄어드는 일반적인 성질을 가지고 있지만물과 같이 예외적인 경우도 존재합니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
학문 / 화학
24.02.13
0
0

디젤은 점화플러그가 없는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.디젤 엔진은 가솔린 엔진과 달리 점화 플러그 없이 작동합니다.디젤 엔진은 가솔린 엔진보다 훨씬 높은 자연 발화 온도를 가진 디젤 연료를 사용합니다.디젤 엔진은 가솔린 엔진보다 훨씬 높은 압축비로 공기를 압축합니다. 압축된 공기는 고온이 되어 디젤 연료가 자연 발화하는데 필요한 온도를 제공합니다.디젤 엔진은 연료 분사와 연소가 거의 동시에 일어납니다. 압축된 고온의 공기에 디젤 연료가 분사되면 자연 발화하여 연소가 시작됩니다.점화 플러그가 없는 디젤 엔진은 다음과 같은 장점을 가지고 있습니다.가솔린 엔진보다 연료 효율이 높습니다.저속에서도 높은 토크를 발휘합니다.가솔린 엔진보다 내구성이 높습니다.점화 플러그가 없는 디젤 엔진은 다음과 같은 단점을 가지고 있습니다.가솔린 엔진보다 소음이 큽니다. 가솔린 엔진보다 진동이 큽니다.가솔린 엔진보다 배기가스가 더 많습니다.점화 플러그 대신에 디젤 엔진은 점화 플러그 대신 다음과 같은 부품을 사용합니다.글로 플러그는 시동시 엔진 예열에 사용됩니다.분사 노즐은 디젤 연료를 분사하는 역할을 합니다.디젤 엔진은 점화 플러그 없이 작동할 수 있으며이는 장점과 단점을 모두 가지고 있습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
학문 / 전기·전자
24.02.13
0
0

스프레이를 뿌리게 되면 공기가 차가워지는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.스프레이를 뿌리면 공기가 차가워지는 이유는 증발 냉각 때문입니다. 증발 냉각이란 액체가 증발하는 과정에서 주변의 열을 흡수하여 냉각되는 현상입니다.스프레이 캔 안의 액체는 압력에 의해 액체 상태로 유지됩니다.스프레이 캔을 누르면 액체가 캔 밖으로 분사됩니다.분사된 액체는 주변의 열을 흡수하여 증발합니다.주변의 열을 흡수하면서 공기의 온도가 감소합니다.증발 냉각 효과는 다음과 같은 요인에 영향을 받습니다.끓는점이 낮은 액체는 증발 냉각 효과가 더 높습니다. 증발 속도가 빠를수록 냉각 효과가 더 높습니다.주변 온도가 높을수록 냉각 효과가 더 높습니다.습도가 낮을수록 냉각 효과가 더 높습니다.증발 냉각은 다양한 분야에서 응용됩니다. 다음과 같은 경우에 증발 냉각이 사용됩니다.에어컨은 물을 증발시켜 냉각된 공기를 만들어냅니다.냉각 패드는 물을 흡수한 패드가 증발하면서 몸을 냉각시켜줍니다.가습기는 물을 증발시켜 실내 습도를 높여줍니다.증발 냉각은 주변의 열을 흡수하기 때문에 주변 온도가 더 낮아질 수 있습니다.과도하게 사용하면 저체온증을 유발할 수 있으므로 주의해야 합니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
학문 / 화학
24.02.13
0
0

풍선이나 튜브등을 압축시키면 안의 공기가 뜨거워지는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.풍선이나 튜브를 압축하면 안의 공기가 뜨거워지는 이유는 단열 압축 때문입니다. 단열 압축이란 열이 외부로 빠져나가지 못하는 상태에서 기체를 압축하는 과정입니다. 압축 과정에서 가스 분자의 운동 에너지가 증가하여 온도가 상승하는 것입니다.풍선이나 튜브를 압축하면 가스 분자가 더 작은 공간에 밀집됩니다.가스 분자의 충돌 빈도가 증가하고충돌 에너지가 커집니다.가스 분자의 운동 에너지가 증가하여 온도가 상승합니다.단열 압축 과정은 열역학 제1법칙에 의해 설명될 수 있습니다. 열역학 제1법칙은 열역학계의 에너지 변화는 계에 가해진 일과 계와 주변 환경과의 열 교환의 합과 같다는 내용입니다. 단열 압축 과정에서 열 교환은 없으므로가해진 일은 모두 가스 분자의 내부 에너지, 즉 온도 상승으로 변환됩니다.단열 압축은 다양한 분야에서 응용됩니다. 다음과 같은 경우에 단열 압축이 사용됩니다.디젤 엔진은 압축된 공기가 연료를 자연 발화시키는 데 사용됩니다.공기 압축기늣 압축된 공기는 다양한 산업 분야에서 사용됩니다.자전거 펌프는 압축된 공기가 타이어를 팽창시키는 데 사용됩니다.단열 압축 과정에서 온도가 상승하는 것은 자연스러운 현상이지만 과도한 압축은 풍선이나 튜브의 파손을 초래할 수 있으므로 주의해야 합니다.단열 압축 과정과 관련된 더 자세한 정보는 열역학 교과서에서 확인할 수 있습니다.단열 압축 과정의 시뮬레이션을 통해 온도 상승을 직접 확인할 수 있는 온라인 자료도 있습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
학문 / 화학
24.02.13
0
0

오늘 너튜브 보다 오색딱따구리라고 해서 봤는데 질문이 있습니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.오새딱다구리와 일반 딱다구리의 차이점은 크게 크기, 배 색깔, 등 무늬, 머리 색깔, 생김새, 먹이, 울음소리 등으로 나눌 수 있습니다.오새딱다구리는 몸길이가23cm, 날개폭 32cm, 몸무게 60g 이고요일반 딱다구리는 몸길이 17cm, 날개폭 27cm, 몸무게 30g 이예요.오새딱다구리는 붉은색이고일반 딱다구리는 흰색이예요. 오새딱다구리는 검은색 흰색 줄무늬가 있고일반 딱다구리는 검은색 흰색 줄무늬가 있어요.오색딱다구리는 붉은색이고일반 딱다구리는 검은색이예요.오새딱다구리는 꼬리가 길고 딱다구리는 큰편이예요.일반 딱다구리는 꼬리가 짧고 작은 편이예요오새딱다구리 나무껍질 속에 있는 곤충, 개미, 나무 열매를 먹구요일반 딱다구리는 나무껍질 속에 있는 곤충, 애벌레를 먹어요.오새딱다구리는 "꽥꽥" 또는 "꽥꽥꽥" 하고 울고요일반 딱다구리는 "끙끙" 또는 "끙끙끙" 하고 운데요.오새딱다구리는 산림, 숲에 살고요일반 딱다구리는 산림, 숲, 공원, 마을에 살아요.오색딱다구리는 딱다구리 흔하지 않은 종입니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
학문 / 전기·전자
24.02.13
5.0
1명 평가
0
0

무회전으로 찬 공을 골키퍼가 막기 어려운 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.축구에서 회전이 걸리지 않은 무회전 슛은 골키퍼가 막기 어렵다고 일반적으로 여겨집니다. 이는 여러 물리적 요인 때문인데 특히 공기역학적 효과로 인한 불규칙한 궤적이 주요 이유입니다. 회전이 없을 때 공이 공중을 지날 때 미세한 표면의 결함이나 공기의 흐름에 따라 불규칙하게 움직일 수 있습니다. 이러한 궤적의 변화는 골키퍼가 공의 경로를 예측하게 만드는 데 어렵게 합니다.공에 회전이 없으면 공기 중의 압력 차이가 일관되지않아 공이 비행 중에 작은 추진력을 경험할 수 있습니다. 이를 자기장이 없는 상태라고 할 수 있는데 이로 인해 공은 예상치 못한 방향으로 움직일 수 있습니다.회전하는 공은 보통 규칙적인 경로를 그리는 경향이있고 골키퍼는 이러한 공의 움직임에 익숙합니다. 무회전 슛은 매끄러운 비행 중 갑작스럽게 방향을바꿀 수 있어 골키퍼가 시각적으로 공을 추적하고반응하는 것이 훨씬 더 어렵습니다.무회전 슛은 종종 매우 강한 힘이 가해져발사되므로 골키퍼에게는 반응할 시간이 훨씬 적습니다. 공의 궤적이 변할 때 골키퍼가 적절하게 자세를잡는 것이 매우 어려울 수 있습니다.이 모든 요인들이 결합되어 무회전 슛이골키퍼에게 큰 도전이 되는 이유를 설명합니다. 공을 차는 선수의 기술과 의도에 따라 무회전 슛은 고의적으로 또는 우연히 생성될 수 있으며 특정 상황에서는 가장 어렵게 막을 수 있는 슛 중 하나가 됩니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 물리
24.02.13
0
0

수명을 다한 인공위성은 다른 인공위성들과 충돌할 가능성이 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.수명을 다한 인공위성의 운명과 관련하여 몇 가지 중요한 점들이 있습니다. 고도가 낮은 지구 근접 궤도에 있는 인공위성들은 대기의 마찰 때문에 점차 궤도가 낮아져결국 대기에 진입하고 타버리게 됩니다. 이 과정은 몇 년에서 수십 년이 걸릴 수 있으나 천천히 자연스럽게 청소되는 것과 같습니다. 더 높은 궤도에 있는 위성들 정지 궤도에 있는 위성들은 이러한 자연스러운 청소가일어나지 않기 때문에 잔해들이 장기간 방치될 수 있습니다.수명이 다한 위성은 더 이상 제어가 불가능하기때문에 이론적으로는 운용 중인 위성이나 다른 우주 잔해들과 충돌할 위험이 있습니다. 이러한 충돌은 추가적인 우주 잔해를 생성하여 케슬러 증폭이라고 하는 연쇄 반응의 위험을증가시킬 수 있습니다. 우주 잔해들을 추적하고 감시하기 위해 노력하고있는 여러 기관이 있습니다. 미국의 우주 감시망과 같은 시스템은 이러한 잔해들을 추적하고 잠재적 충돌 경로에 있는 운용 중인 위성들에 경고를 제공합니다.새로 발사되는 위성들에 대해서는 끝 부분에엔드 오브 라이프 프로토콜을 적용하는 것이 국제적으로 권장되고 있습니다. 이는 위성이 수명을 다한 후에 안전한 궤도로 이동하거나 대기로 진입하여 소멸되도록 하기 위함입니다. 궤도 폐기 계획 연료 잔량 저압화 자동 폐기 기능과 같은 여러 기술적 조치들이 포함됩니다.장기적으로는 우주 잔해를 대기로 되돌려 보내거나 회수하기 위한 임무를 수행할 수 있는 기술 개발에 대한 투자와 연구가 진행 중입니다.결론적으로 수명을 다한 위성들은 지구 궤도에서 여전히 위협을 가할 수 있으며 우주 잔해 문제 해결을 위한 국제적 노력이 계속해서 요구됩니다. 궤도 안전을 유지하고 우주 환경을 보호하기 위해서는 지속적인 모니터링 책임 있는 위성 운용 및 능동적인잔해 제거 전략이 중요합니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.02.13
0
0

문득 궁금해 지는 싱크홀은 어떤 원리로 생기는 건가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.싱크홀은 지하의 암반에 생성된 공동이지표면으로 붕괴되면서 생기는 현상입니다. 싱크홀은 주로 석회암 석고 또는 염분과 같이 물에 쉽게 용해되는 암반이 있는 지역에서 발생합니다. 이러한 암석은 지하수에 의해 장시간에 걸쳐 서서히 침식되고 용해됩니다.지하수가 암반 속을 흐르면서 화학 반응을 통해 암석을 용해시켜 지하에 공동을 형성합니다. 이 과정을 용해작용이라고 합니다.지속된 용해작용으로 암석 내부에 공동이 점점 확장되고 이 공동은 종종 동굴과 같은 큰 공간으로 발전할 수 있습니다.공동 위쪽의 지표면이 더 이상 지하 공동을 지탱할 수 없게 되면 갑작스럽게 또는 서서히 지표면이 내려앉아 싱크홀이 형성됩니다. 내려앉음은 암반의 붕괴로 인한 것일 수도 있고 지표수나 지하수 수준의 변화 지질학적 변동 인간의 활동에 의해유발될 수도 있습니다.일단 싱크홀이 표면에 나타나면 바닥과 벽이 계속해서 침식되면서 싱크홀은 더욱 커질 수 있습니다.싱크홀은 자연적으로 또는 인류의 활동에 의해 발생할 수 있는데 특히 불안정한 지질학적 조건이나 지하수의 과도한 사용 무거운 건물이나 구조물의 부적절한 구축 등이 원인이 될 수 있습니다. 일부 싱크홀은 예고 없이 갑작스럽게 발생하여 큰 피해를 입히기도 합니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.02.13
0
0

서리는 어떻게 왜 생기는건가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.서리가 생기는 현상은 주로 고요한 밤에 맑은 하늘 아래에서 발생합니다. 이 과정은 여러 단계를 거치는데 주된 이유는 대기 중의 수증기가 직접고체 상태인 얼음으로 변화하는 현상 즉 승화 때문입니다.밤에는 태양 복사 에너지가 없기 때문에 지표면이 주변 공간으로 복사 에너지를 잃어버립니다. 맑은 밤에는 구름이 없어 대기의 복사 냉각 효과가 커져 지표면 온도가 급격히 떨어집니다.지표면 온도가 주변 공기의 이슬점이하로 떨어지면 공기 중의 수증기가 액체 상태로변하는 대신 직접 얼음으로 변화합니다.차량과 같이 지표면에 가까운 물체의 표면 온도가 0°C 아래로 내려가면 주변의 수증기가 이들 표면에 접촉했을 때 바로 얼음 결정으로 변하면서 서리를 형성합니다.서리는 아침 일찍 차량 유리나 표면에 자주 보이는데 그 이유는 금속이나 유리와 같은 물질은 주변 공기보다 빨리 냉각되고 이슬점 아래로 온도가 떨어지기 때문입니다. 차량의 표면은 밤새 지속적으로 에너지를 잃게 되며 공기 중의 수증기가 이 표면에 접촉하면 서리로 바뀌어 붙게 됩니다.서리를 방지하기 위한 가장 흔한 방법은 차를 차고에 세우거나 차량 커버를 사용하는 것입니다. 이러한 커버나 차고는 차량 표면이 공기 중 수증기와 직접적으로 접촉하여 결로되지 않도록 방지해줍니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.02.13
0
0

전기 회로에서 전압, 전류, 저항의 관계는 어떻게 되며, 이를 어떻게 계산할 수 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.전기 회로에서 전압 전류 그리고 저항의 관계는 오옴의 법칙으로 설명할 수 있습니다. 오옴의 법칙은 다음과 같은 수학적 공식으로 표현됩니다.V = I * R- V는 전압(Volts)을 나타냅니다.- I는 전류(Amperes 또는 Amps)를 나타냅니다.- R은 저항(Ohms)을 나타냅니다.이 법칙은 기본적인 전기 회로에서 매우 중요한데 그 이유는 회로의 한 요소의 값을 알면 다른 요소들의 값을 쉽게 계산할 수 있기 때문입니다.전압은 전기 잠재력 또는 전기 에너지의 차이를 나타냅니다. 양의 전하와 음의 전하 사이에 존재하는 이 잠재적 에너지 차이가 전류가 흐를 수 있게 합니다. 전압이 높을수록 더 많은 전력이 전도체를 통해 흐를 수 있는 잠재력이 있습니다.전류는 단위 시간당 전하의 흐름을 수량화한 것입니다. 전자가 전선을 통해 얼마나 빠르게 이동하는지를 나타내는 지표입니다. 전류는 일반적으로 암페어(A)로 측정됩니다.저항은 전도체가 전류의 흐름을 얼마나 방해하는지를 나타내는 값입니다. 저항이 높을수록 전류가 더 적게 흐릅니다. 저항은 오옴(Ω)으로 측정됩니다.이 관계를 사용해 어떤 두 값이 주어질 때세 번째 값을 계산할 수 있습니다. - 전압(V)과 저항(R)이 주어지면 전류(I)는 V / R로 계산할 수 있습니다.- 전압(V)과 전류(I)가 주어지면 저항(R)은 V / I로 계산할 수 있습니다.- 전류(I)와 저항(R)이 주어지면 전압(V)은 I * R로 계산할 수 있습니다.오옴의 법칙은 직렬 회로나 병렬 회로에서도 적용됩니다. 직렬 회로에서는 전체 저항이 각각의 저항의 합이며 병렬 회로에서는 각 저항의 역수의 합의 역수로 전체 저항이 결정됩니다. 이 원칙들을 이해하며 회로를 분석하고설계하는 데에 필수적인 기초가 됩니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 전기·전자
24.02.13
0
0