안녕하세요 원형석 전문가입니다. 최선을 다해 답변드리니
Q. 어떤 요인이 화학 반응속도에 영향을 미치나요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.온도 온도의 경우 반응물의 에너지상태와 관련이 있습니다. 즉, 온도가 높아지면 반응물의 운동에너지가 커지게 되어 활발하게 움직이게 되므로 다른녀석들과 더 만날 기회가 증가하게 되고 이에 따라 반응이 좀더 빨라지게 되는 것이지요. 농도농도의 경우는 인해전술이라 생각하시면 편합니다. 즉 어떤 공간안에 2명의 남자, 2명의 여자가 있으면 이들이 만나서 연인이 될 확률 보다는 똑같은 공간안에 남자 100명 여자 100명이 있다면(즉 농도가 높다면) 이들중에서 연인이 나오는 양이 확률이 훨씬 커지겠지요. 반응에서도 같은 원리로 같은 공간안에 반응물들이 많이 있다면(즉 농도가 높다면) 다른 분자와 만나서 결합을 형성할 확률도 높아지기 때문에 그만큼 반응속도도 빨라지게 되는 것입니다. 촉매촉매의 경우는 활성화 에너지를 낮춰주므로써 반응속도를 촉진시키게 됩니다.화학반응의 한 예로 A+B 가 만나서 C 가 되는 반응을 생각해본다면..A 와 B 가 만나는걸로 끝이 아니고 이들이 만난다음 활성화에너지라는 높은 장벽을 넘어야지만 C 가 되는 것입니다.이 그림처럼 두개의 그래프 내에서 각각 왼쪽의 수평선은 반응물을, 오른쪽의 수평선은 반응생성물의 에너지 상태를 나타냅니다. 흔히 반응을 한다는 것은 반응을 통해서 더 에너지적으로 안정한 화합물을 이루는 것이므로 생성물의 에너지상태가 낮게 되는 것이지요. 그러나 에너지가 낮아진다고 해서 만나면 무조건 반응을 이루는 것이 아니라 활성화 에너지(곡선부분)라는 높은 장벽을 넘어야 하지요. 촉매의 경우는 여러가지 요인으로 이 활성화 에너지상태를 낮춰주기 때문에 더 쉽게 넘어갈 수 있게 하여 반응속도를 촉진시키는 것입니다. 표면적표면적의 경우도 반응을 하기 위해 반응물끼리 만날 확률과 관련이 있습니다.어떤 물질을 반으로 쪼개면 둘의 부피의 합은 똑같지만 표면적의 경우는 더 늘어난다는것을 아실겁니다. 이처럼 표면적이 넓어지게 되면 그만큼 반응을 하기 위해 표면에 반응할 분자들이 다가올 기회가 많아지게 되는 것이지요.다른 예를 들어드린다면..설탕을 물에 녹일때 매우 고운 설탕은 물에 넣어주면 아주 잘 녹지만, 설탕 덩어리를 넣어주면 표면에서부터 서서히 녹기 때문에 가장 안쪽까지 다 녹으려면 조금 시간이 걸리지요. 반응도 이와 마찬가지입니다. 덩어리 상태는 표면적이 작기 때문에 만나서 반응을 하기 힘들지만 이들을 쪼개고 쪼개서 각각의 부피는 작게 하고(부피의 총합은 똑같겠죠) 표면적을 훨씬 크게 한다면 각각이 반응물과 만나서 생성물을 이룰 확률이 커지기 때문에 반응속도가 빨리지는 것입니다.뭐가 더 특뱔하다고 할순없습니다 물질에 따라 ㅎ하학 반응에 영향울 주는 것이 틀립니다
Q. 빛의 성질과 전파의 구성 요소는 무엇인가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.빛과 전파 그리고 음파빛파장이 약 1nm에서 약 1mm 사이의 것을 빛이라고 부릅니다.자외선부터 적외선까지의 파장 영역을 말하며, 좁은 뜻으로는 가시 영역만을 빛이라 하는 경우도 있습니다. 전파전파는 기본적으로 빛과 같습니다. 전파는 눈으로 볼 수 없으나, 빛은 발광체로 존재했을 때와 반사에 의해 나타났을 때 색과 밝기는 볼 수 있으나 공간에 떠돌 때는 볼 수 없습니다. 즉, 공간에서의 빛과 전파는 같다고 볼 수 있습니다. 또한 전파의 속도와 빛의 속도는 같습니다. 한가지 다른 점은 파장이 다르기 때문에 주파수 또한 다릅니다.신호를 보내는 것에 있어 특정 주파수의 전파가 쉽고, 받아들이는 특성 또한 특정 주파수의 전파가 쉽기떄문에 신호의 송수신에는 전파를 사용하는 것입니다. 음파사람의 목소리나 귀로 들을 수 있는 소리를 “음파＂라고 하는데, 음파는 공기의 파동으로써 눈에 보이지는 않지만 귀로는 느낄 수 있습니다.하지만 전파는 보이지도 귀로도 들을 수도 없습니다. 또한 전파는 진공상태에서도 잘 전달되어 전화가 걸리지만 소리는 전달되지 못합니다.
Q. 어떻게 우리 주변의 전기장이 형성되나요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.자기장이라고 한다면 간단하게 자석의 성질을 이용한다라고 보면 됩니다. 자석이 이용되는 모든부분은 자기장이 이용되죠.(전자기장하고는 별개의 개념) 가장간단하고 흔한게 나침판이죠. 지구의 자기장을이용해 방위를 알아보는 도구입니다. 그다음에 뭐,,찾으라면. 스피커도 잇고. 선풍기..등의여러 모터를 사용하는것 (스피커와 선풍기는 전자기력도 함께 이용합니다.) 그리고 요즘 문열쇠에도 보니가 자석을 사용하는 경우가 있더라구요. 조금 더 넓게 보면 전자기력을 사용하는데. 전자석을사용하는(폐철, 고철등을 옴길때 쓰입니다.) 선풍기나 모터.스피커(는 벌써 앞서 말드렸구) 그리고MRI라고 인체의 내부를 탐지하는데 초음파보다 훨신 뛰어난 성능을 자랑하는 기계입니다. MRI사진찍는다..등의 말은 주변에서 들어보셨을듯. 이정도있지싶네요.
Q. 전기가 어떻게 생기고 전기 에너지는 어떻게 사용되나요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.전기는 전자기 유도현상으로 만들어집니다. 전자기 유도현상이 무엇이냐면 쉽게말해, 자석 주변에 전선을 막 휘두르면 전기가 생겨난다라는 뜻이예요. 자기장과의 상호작용에 의해 회로에 전류가 생겨나는 현상. 발전소를 가면 큰 자석이 원형의 통벽에 붙어있고 원형통 중간에 전선이 가득채워져있는 터빈이 있습니다. 이 터빈을 돌려서 많은양의 전기를 만들어 내요. 이 터빈을 어떻게 돌리느냐에 따라서 석탄으로 돌리면 화력발전, 핵분열 에너지로 돌리면 원자력발전바람으로 돌리면 풍력발전, 물로 돌리면 수력발전 이렇게 나눠지게 되는것이지요.
Q. 발전기와 모터의 회전 방향에 따른 차이
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.플레밍에는 왼손법칙과 오른손 법칙이 따로 있습니다. 모터의 경우 외부에서 전기를 넣어주면 회전을 하는데 이때 회전방향은 플레밍 왼손법칙에 의해 결정되고, 발전기의 경우는 오른손법칙을 적용하여 외부에서 물리적으로 힘을 가해 회전자를 돌려주면 코일에서 발생하는 전류의 방향을 해석할때 사용합니다. 님의 경우 글이 조금 잘못된것이 "발전기가 돌아간다"가 아니라 발전기를 외부의 힘으로 돌려주면 전류의 방향은 위의 빨간색으로 표시된 방향으로 전류가 흐른다고 할수 있는 것입니다. 그리고 S극이 (+),N극이 (-) 라는 생각은 잘못된것입니다. 자력과 전기는 별개입니다.위의 오른손을 설명하자면 우선 자력은 N극에서 S극으로 흐릅니다. 즉 검지의 방향으로 자력이 흐르는 것이죠.그리고 힘의 방향의 경우 자력선을 쇄교하는 방향이라 하는데, 말이 조금 힘들죠. 그림에서 화살표가 힘의 방향을 의미합니다. 왼쪽편도선과 오른쪽편도선과는 따로 해석을 해야 합니다. 현재 손가락은 오른쪽편에 있는 도선의 회전방향에 대해 해석을 한것이고, 이때 전류의 방향은 중지방향으로 흐르게 된다는 것이죠. 만약 왼쪽편 도선을 해석하려면 엄지가 아래쪽방향을 향하게 바꾸어줘야 하고, 그렇게 되면 왼쪽 빨간색 화살표처럼 전류는 들어가는 방향으로 바뀌게 되겠죠