안녕하세요. 김철승 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주공간에서 비누방울을 불면 어떻게 퍼져나가나요 ?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.우주 공간에서 비누 방울은 지구에서와는 매우 다른 방식으로 행동합니다.지구에서 비누 방울은 비누 용액에 공기를 불어넣어 만들 수 있습니다. 우주 공간에서는 중력이 없어서 비누 용액이 뭉쳐서 구형의 방울을 형성하기 어렵습니다.지구에서는 중력이 비누 방울의 표면 장력을 견지하여 흐물흐물하지 않도록 합니다. 무중력 상태인 우주 공간에서는 표면 장력만으로는 비누 방울의 형태를 유지하기 어려워 흐물흐물해지고 쉽게 퍼져 나갑니다.지구에서는 공기 저항으로 인해 비누 방울의 속도가 감소합니다. 진공 상태인 우주 공간에서는 공기 저항이 없기 때문에 비누 방울이 처음 받은 속도를 유지하며 계속 이동합니다.지구에서는 중력과 공기 저항으로 인해 비누 방울이 서로 충돌하거나 벽에 부딪혀 멈출 수 있습니다. 무중력 상태이고 공기 저항이 없는 우주 공간에서는 비누 방울이 서로 충돌하지 않고 영원히 이동할 가능성이 높습니다.우주 공간은 매우 건조한 환경입니다. 비누 방울은 주변환경으로 빠르게 수분을 증발시켜 얇은 비누막으로 변형됩니다.우주 공간에서 비누 방울은 형성하기 어렵고 흐물흐물하며 속도를 유지하며 충돌하지 않고 영원히 이동할 가능성이 높지만 빠르게증발하여 사라집니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와추천을 부탁드립니다.
화학
Q. 물에 수산화나트륨을 녹이면 부피가 어떻게 변하나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.비누화 반응에서 증류수에 수산화나트륨을 녹일 때 부피 변화를 측정하는 과제는 학생들에게 화학 반응의 양적 변화를 이해시키는 데 목적이 있습니다. 이 과제를 통해 학생들은 다음과 같은 과학적 개념을 직접 경험하고 탐구할 수 있습니다.수산화나트륨은 물에 용해되면 나트륨 이온과 수산화 이온으로 분리됩니다.이온의 수가 증가하면 용액의 몰 농도가 높아지고, 몰 농도가 높아지면 용액의 부피가 변할 수 있습니다.비누화 반응 과정에서 수산화나트륨이 지방산과 반응하여 비누와 물을 생성합니다.이 반응 과정에서 용액의 이온 수와 몰 농도가 변화하고, 이 변화는 용액의 부피 변화로 이어집니다.비누화 반응은 화학량론적 비율에 따라 진행됩니다.즉, 반응에 참여하는 수산화나트륨과 지방산의 양을 정확하게 계산해야 반응의 결과를 예측할 수 있습니다.학생들은 과제를 통해 화학량론적 계산을 실제로 수행하고, 이를 통해 반응에 필요한 물질의 양을 정확하게 계산하는 방법을 익힐 수 있습니다.과제를 수행하면서 학생들은 정확한 부피 측정, 용액 희석, 데이터 기록 및 분석과 같은 실험 기법을 익힐 수 있습니다.또한, 측정된 데이터를 그래프나 표로 나타내고 분석하는 과정을 통해 과학적 사고 능력을 향상시킬 수 있습니다.증류수 100mL를 비커에 담고 정확한 부피를 기록합니다.고체 수산화나트륨을 정확하게 계량하여 비커에 넣고, 녹을 때까지 교반합니다.용액이 식으면 다시 정확한 부피를 기록합니다.초기 부피와 최종 부피의 차이를 계산하여 부피 변화를 구합니다.수산화나트륨이 물에 용해되면 나트륨 이온과 수산화 이온으로 분리됩니다. 이 이온들은 물 분자 사이에 침투하여 용액의 부피를 증가시킵니다.비누화 반응 과정에서 생성되는 비누는 물에 용해되지 않습니다. 따라서 비누가 생성되면 용액의 부피가 감소합니다.비누화 반응에서 증류수에 수산화나트륨을 녹일 때 부피 변화는 여러 요인에 의해 영향을 받습니다. 이 과제를 통해 학생들은 화학 반응이 물질의 부피를 어떻게 변화시키는지 직접 탐구하고 이해할 수 있습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 평소궁금한건데 뉴욕의자유여신상이 원래 구리?라서 갈색이였다던데 사실인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.뉴욕의 상징인 자유여신상은 원래 구리로 만들어졌기 때문에 갈색이었던 것은 사실입니다. 현재 우리가 알고 있는 푸른색은 어떻게 생겨났을까요?자유여신상은 1886년 프랑스에서 제작되어 미국으로 선물되었습니다.당시에는 구리판 300개 이상을 맞물려 만들었고, 노출된 구리는 자연 산화로 인해 갈색으로 변했습니다.구리는 공기 중 산소와 반응하여 구리 산화물을 형성하며, 이는 녹슨 듯한 갈색을 띠게 합니다.1902년부터 1938년까지 대대적인 보수 작업이 진행되었습니다.이 과정에서 낡은 구리판을 제거하고 새로운 구리판으로 교체했습니다.하지만 이번에는 의도적으로 구리판 표면에 청록색을 띠는 인공적인 산화막을 형성했습니다.이는 구리판을 보호하고 아름다운 색상을 유지하기 위한 목적이었습니다.청록색 산화막은 구리판을 부식으로부터 보호하는 역할을 합니다.또한, 빗물에 녹아내리는 구리 이온이 주변 환경에 미치는 영향을 최소화합니다.현재 자유여신상의 푸른 색은 자연적인 산화와 인공적인 산화막의 조합으로 만들어진 것입니다.자유여신상의 횃불은 원래 구리로 만들어졌지만, 1984년 금으로 도금되었습니다.이는 100주년 기념 행사의 일환으로 진행되었으며, 현재는 밤에도 빛나는 횃불을 볼 수 있습니다.결론적으로, 자유여신상은 원래 갈색이었지만 시간이 지남에 따라 청록색으로 변했습니다. 현재의 색상은 구리의 자연적인 산화와 인공적인 산화막의 조합으로 만들어진 것이며, 상징적인 푸른 색을 유지하기 위해 노력하고 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 목성은 대체 어떤이유의 시작으로 기체형 별이 되엇나요 ?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.목성은 주로 수소와 헬륨 가스로 이루어진 거대한 행성입니다. 목성 형성 초기에 암석과 얼음으로 이루어진 핵이 형성되었지만 그 후 엄청난양의 가스가 핵 주변에 쌓였습니다. 이 가스는 압력과 열에 의해 액체 상태로 변했고 암석과 얼음으로 이루어진 핵은 액체 가스층 아래 깊숙히 잠겨 있습니다.목성은 우리가 익숙한 지구와 같은 육지가 존재하지 않습니다. 지표면은 액체 가스층으로 이루어져 있으며 그 아래에는 암석과 얼음으로 이루어진 핵이 존재한다고 추정됩니다.목성이 육지를 형성하지 못한 데에는 다음과 같은 요인들이 영향을 미쳤습니다.목성은 태양계 행성 중 가장 큰 질량을 가지고 있습니다.이 거대한 질량은 엄청난 중력을 발생시켜 암석과 얼음 같은 고체 물질이 뭉쳐 육지를 형성하기 어렵게 만들었습니다.목성은 매우 빠른 속도로 자전합니다. 이 빠른 자전은 암석과 얼음 같은 고체 물질이 뭉쳐 육지를 형성하기 어렵게 만드는 또 다른 요인이었습니다.목성은 강력한 대기 순환을 가지고 있습니다. 이 강력한 대기 순환은 암석과 얼음 같은 고체 물질이 뭉쳐 육지를형성하기 어렵게 만드는 마지막 요인이었습니다.현재 기술로는 목성과 같은 거대한 기체형 행성을 만드는 것은 불가능합니다. 과학 기술이 발전하면 미래에는 작은 행성을 만드는 것이 가능할 수도 있습니다.작은 행성을 만들기 위해서는 다음과 같은 기술들이 필요합니다.을 만드는 데 필요한 엄청난 양의 물질을 수집해야 합니다.수집된 물질을 뭉쳐 행성 형태로 만들 수 있는 기술이 필요합니다.행성에서 생명체가 살 수 있도록 적절한 환경을 조성할 수 있는 기술이 필요합니다.목성은 엄청난 질량 빠른 자전 강력한 대기 순환 등의 요인으로인해 육지를 형성하지 못했습니다. 현재 기술로는 목성과 같은 거대한기체형 행성을 만드는 것은 불가능과학 기술이 발전하면 미래에는 작은 행성을 만드는 것이 가능할 수도 있습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
생물·생명
Q. 비가오는 원리와 원인은 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.우리는 맑은 날도 있고 비 오는 날도 있는 다양한 날씨를 경험합니다. 비가 오는 이유는 무엇일까요?지구는 물 순환이라는 과정을 통해 지속적으로 물을 재활용합니다. 태양 에너지는 물을 증발시켜 수증기를 만들고, 이 수증기는 상승하여 구름을 형성합니다. 구름 속에서 수증기는 응결되어 물방울이 되고이 물방울이 충분히 무거워지면 비가 되어 떨어집니다.구름은 수증기가 응결되어 물방울이나 얼음 결정으로 이루어진 집합체입니다. 구름이 형성되기 위해서는 다음과 같은 조건이 필요합니다.수증기: 태양 에너지에 의해 물이 증발하여 수증기가 생성됩니다.상승 기류: 수증기는 상승 기류를 타고 상승하여 차가운 공기와 만납니다.응결핵: 수증기가 응결되어 물방울이나 얼음 결정을 형성하기 위해서는 응결핵이 필요합니다. 응결핵은 대기 중에 존재하는 미세먼지나 소금 입자 등이 될 수 있습니다.구름 속에서 물방울이나 얼음 결정은 서로 부딪히면서 점점 커집니다. 물방울이 충분히 무거워지면 비가 되어 떨어집니다. 얼음 결정이 녹아서 비가 되기도 하고, 그대로 눈이나 우박으로 떨어지기도 합니다.비는 크기, 강도, 지속 시간 등에 따라 다양한 종류로 분류됩니다.소나기: 짧은 시간 동안 굵은 빗방울이 쏟아지는 비입니다.장마: 계절적으로 오랫동안 지속되는 비입니다.곱슬비: 빗방울이 작고 부드러운 비입니다.산성비: 대기 오염 물질과 반응하여 pH가 낮아진 비입니다.비는 지표면의 물 공급, 식물 성장, 토양 침식 등 다양한 영향을 미칩니다. 홍수, 가뭄 등 자연 재해의 원인이 되기도 합니다.결론적으로, 비는 물 순환 과정의 중요한 부분이며지구 생태계에 필수적인 역할을 합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.