안녕하세요 김두환 전문가입니다.
Q. 몰질량이란 과학적 용어가 무엇인지 궁긍합니다.
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.먼저 mol(몰)이라는 정의부터 해보겠습니다.1mol이란 아보가드로수로 6.02214076x10^(23)으로 정의하였습니다.1mol은 12g에 들어있는 탄소-12의 원자 개수로 정의되었습니다. 몰질량은 어떤 원자나 분자가 1mol(몰) (=1 아보가드로수) 만큼 있을 때의 질량으로 정의합니다.몰이나 몰질량은 원자와 분자가 특정 질량속에 굉장히 많이 존재하기 때문에 이 수를 세거나 질량을 표현할 때 사용하는 단위입니다.예를 들어 1g속에 1204400000000000000000000개의 분자가 존재한다라고 말을하면 듣는이나 말하는 이도 불편할 수 있기 때문에 2mol의 분자가 존재한다라고 약속을 한것이죠. 그리고 몰질량의 경우 수소 1mol이 있을 때 1g이 될 때 수소의 몰질량은 1g/mol 이라고 말을합니다. 이 또한 편리성을 위한겁니다. 수소 1개의 질량은 굉장히 작기 때문에 매번 그 수치를 쓰고 있을 수 없기 때문이죠.
Q. 태풍이 일어나는 원인을알고싶어요
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.태풍은 태양 에너지를 많이 받는 적도부근의 바다에서 만들어집니다. 적도 부근에서 태양 에너지를 받아 물이 증발하여 상승하며 구름이 다수 만들어집니다. 여름이나 가을에 적도 부근에서는 이러한 구름이 거대한 저기압 시스템으로 발달하게 되는데 이를 태풍이라고합니다. 태풍은 바람의 흐름을 타 중위도, 고위도까지 올라옵니다. 올라올때 바다 위를 지나면서 오는데 바다로부터 증발한 수증기를 머금고 세력을 키우며 올라옵니다. 그래서 우리나라나 다른 나라를 강타하죠. 태풍은 육지내에서 더 이상 수증기를 공급 받지 못하기 때문에 세력이 약해지며 서서히 소멸하여 사라지게됩니다.
Q. 어떤 힘에 의해서 우주는 계속 팽창하고 있는 건가요??
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.우주를 팽창시키는 에너지를 암흑에너지라고 합니다. 암흑이라고 붙인 이유는 팽창시키는 원인을 모르기 때문에 미지의 에너지라는 의미에서 붙인 것입니다. 이는 앞으로 인류가 해결해야할 큰 숙제중 하나입니다.
Q. 공기는 어떻게 생기게 되는건가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.다른행성에도 공기가 존재합니다. 물론 공기의 성분이 다를 수 있습니다. 보통 공기는 행성 생성 당시 잔류한 기체의 종류로 결정됩니다. 지구의 경우 대기는 질소(78%), 산소(21%), 아르곤(0.9%), 이산화탄소(0.036%) 등으로 이루어져 있으며, 이 외 기타 네온, 헬륨, 메탄가스, 수소 등 다양한 기체를 포함하고 있습니다. 하지만 다른 행성은 다른 종류의 기체를 포함하고 있죠.
Q. 열역학 제1법칙에 대해서 이해안되는것
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.이는 통계적으로 증명이 가능하며 특정 계 안에서 입자들의 운동으로 열역학 법칙을 유도하면서 나온 식입니다. 온도 T의 경우 입자들의 평균 운동에너지 쓰이는데, 우리가 잘 알고 있는 운동 에너지는 1/2mv^2입니다. 여기서 1/2이 등장합니다. 또한, 입자들은 3차원 공간상에서 운동하기 때문에 평균 운동에너지를 구할 때 1/3이 들어가게 되죠. 그래서 이를 이용하면 3/2nRT가 나옴을 알 수 있습니다. 1/2, 1/3이라고 1/6이아니라 유도과정에서 2/3이 등장하는 이유는 2* 1/2mv^2*1/3=2/3 E(에너지)와 같이 쓰게 되기 때문입니다. 그래서 에너지앞에 2/3을 이항하여 내부에너지를 쓰면 내부에너지 U=3/2nRT가 되는 것이죠.물론, 입자의 자유도에 따라 3이라는 계수가 바뀔 수 있습니다. 이는 시스템에 있는 입자들의 자유도를 파악하여 잘 써줘야합니다.