안녕하세요 진정현 전문가입니다.
화학
Q. 뜨거운 물을 얼리면 기포가 없이 얼음이 생기나요?
안녕하세요. 진정현 과학전문가입니다.물속에는 다양한 기체들이 녹아 있는데 이 기체가 물이 얼면서 미처 빠져나가지 못하면 빈 공간을 만듭니다. 이게 이야기하신 기포의 정체입니다.그리고 얼음이 투명하게 보이려면 가시광선이 통과해야 하는데, 이렇게 기포가 갇혀 만들어진 빈 공간들은 빛을 반사하거나 산란해서 뿌옇게 보이게 합니다. 그래서 최대한 불순물이 없게 만들고 얼리면 되기 때문에 물을 끓이는 동작이 필요합니다. 물을 끓이면 물속에 있던 기체들이 물의 온도가 높아지면 물의 기체 용해도가 낮아지기 때문에 빠져나오게 됩니다. 이렇게 끓인 물을 냉동실에 넣고 얼리면 맑고 투명한 얼음을 만들 수 있습니다.
전기·전자
Q. 체온계는 어떤원리로 측정이 되는지 궁금합니다.
안녕하세요. 진정현 과학전문가입니다.귀 체온계는 적외선의 에너지 효율을 측정하여 온도를 수치로 보여주는 비접촉 온도계입니다.적외선은 가시광선이 아니라 눈에 보이진 않지만 탁월한 열 전달력과 강한 공기 중 투과력을 지닌 파장입니다.그 자체로 열 측정에 최적화된 성질을 지닌 셈인데, 모든 생물이나 물체는 각자 지닌 온도에 따라 이 적외선 에너지를 상시로 뿜고 있다는 겁니다.즉, 비접촉 적외선 체온계는 대상이 발산하는 적외선 에너지를 열 수치로 변환하는 것이 기본 원리입니다.
토목공학
Q. 산에서 밥을 지을 때 설익는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 진정현 과학전문가입니다.고도가 높은 산에서 밥을 지으면 조리 시간이 오래 걸리며 밑바닥의 밥은 타고 위쪽은 설익는 경우가 많습니다. 그 이유는 해발고도가 높아질수록 기압이 낮아지며 화력도 평지보다 약해져 끓는 점이 낮아지므로 물이 끓더라도 쌀이 익지 않은 상태에서 수증기로 다 빠져나가기 때문입니다.
지구과학·천문우주
Q. 비행기가 하늘을 날수있는원리가 궁금합니다
안녕하세요. 진정현 과학전문가입니다.비행기나 헬리콥터가 하늘을 날 수 있는 것은 날개가 받는 양력때문인데 아래 그림의 형태로 날개가 만들어져있습니다.추력은 앞으로 가속하는 힘이며 비행기의 경우 엔진으로부터 나오고 항력은 가속을 방해하는 유체의 저항력이며 운동방향과 반대방향으로 작용합니다.중력은 지구상에서 질량을 가진 모든 물체에 작용하는 힘이며 아래방향으로 작용하고 마지막으로 공중에 떠 있기 위해서는 위쪽으로 작용하는 또 하나의 힘이 있어야 하는데 이 힘이 바로 양력입니다.이 양력이 발생하는 이유는 날개에 모양에 영향이 있는데 추력이 발생하면서 나타나는 항력이 약간 기운 모양때문에 아래 방향으로 휘어서 나타납니다. 그에 대한 반작용이 위로 나타나면서 양력이라는 힘이 발생한다고 볼 수 있습니다.
화학
Q. 에어컨이 시원해 지는 원리는 뭐예요?
안녕하세요. 진정현 과학전문가입니다.에어컨의 기본적인 원리는 기화열에 의한 냉각입니다. 액체가 기체로 기화할 때는 열을 흡수하고 기체가 액체로 응축할 때는 열을 방출하는데 이때, 기화할 때 흡수하는 열이 기화열입니다. 에어컨은 압축기로 압력을 크게 변화시켜 기체 상태였던 냉각제를 액체로 응축한 후 압력을 낮춰서 증발기 안에서 액체 상태의 냉각제가 다시 증기로 기화할 때 열을 빼앗아 주위의 온도를 낮춥니다.