물체가 서로 마찰하면 왜 열을 발생 시키나요?
물체가 서로 마찰이 일어나면 열을 발생 시키는데 어떤 이유로 열을 내는건지 알고싶서요. 옛날에는 마찰력을 이용해서 불을 피우기도 했던데 열이 발생하는 이유가 궁굼 합니다
7개의 답변이 있어요!안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
마찰하는면을 자세히보면 울퉁불퉁한 부분끼리 서로 부딪히는것입니다.
즉, 충격에너지가 열과 소리등 기타 에너지로 변환되며 그 열이쌓여 뜨거워지는것입니다.
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.
에너지 보존의 법칙을 아시나요??
그 법칙에 따르면 어떠한 경우에라도 에너지의 합은 변함이 없습니다....
마찰의 경우에도 마찬가지겠지요...
마찰로 줄어든 운동에너지는 어떤 다른 에너지로 바뀝니다...
그것의 대부분이 열에너지지요...(약간의 소리에너지와 그밖의 다른 에너지로 변환되는것도 있고요)
그런데 왜 열에너지인가....
그건 마찰에 의해서 마찰면과의 접촉면이 에너지를 받게 되는데요...
그 부분의 원자들의 구조와 상태를 변화시키거나...
전자의 상태를 들뜬상태로 바꾸기도 하죠...
(하지만 전자의 상태가 들뜬상태로 되는것은 극소수입니다... 많은 에너지가 들고요... 게다가 에너지가 빛에너지형태로 방출이 되거든요...)
원자들은 그 구조가 제자리로 오면서 가지고있던 에너지를 방출하는데...
그때 방출하는 에너지는 빛으로 보내기에는 너무나 작은 양이므로 열에너지 형태로 내보내죠...
그리고 에너지가 쉽게 변환되는 형태는 열에너지 형태입니다...
물론 역학적인 에너지 역시 쉽게 변환되지요....
음... 간만에 문제제기가 들어왔군요....
'열' 도 '빛'과 똑같은 형태가 아닐까요?
일상생활에서 '열'은 주로 적외선 형태로 나오지 않을까 의문이 됩니다.
따라서 그 어떤 열도 빛이라고 결론이 유도되는데요.
말씀하신 것에서는 빛의 형태는 안되고 열은 된다고 말씀하셨는데,
여기서 오류가 있다고 생각합니다.
물론 그렇게 생각할수 있습니다만....
빛과 열은 다른것입니다...
적외선형태의 빛이 열이라고 생각하시는듯 한데요...
물론 전자의 상태가 변하면서 나오는 에너지는 빛의 형태가 맞습니다만..
그것이 주위와 반응하면서 열로 바뀌는 것입니다...
즉... 전자의 상태변화로 나오는 빛(광자라고 봅시다)이...
다른 전자와 충돌하여... 전자의 진동을 가져오고... 그만큼의 에너지를 빼앗기는 것이지요...
하지만 에너지가 높아지면 높아질수록 진동이 커지고...
여기서 열에너지로 바뀌지 못한 빛이 나올수 있습니다...
대표적인 예로 빨갛게 달구어진 쇠를 들수 있죠...
높은 에너지를 받고... 그 에너지가 전자의 진동이라는 열에너지로 바뀌고...
그러고 나서도 에너지가 남아서... 빛이라는(가시광선 영역까지 나타나죠... 적색으로...)에너지 형태로 나타나지요...
즉...
열과 빛의 차이점을 확실히 하고 넘어가야 하는 것이지요...
음... 어떻게 생각하면... 빛과 열의 구분이 그렇게 명확하진 않군요...
좀더 공부해아 할듯 하네요....
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 마찰에 의해서 열이 발생되는 원리는 두개의 물체가 접촉을 하면서 비비게 되면 비비는 면에 분자들의 운동에너지가 상승하는데요. 운동에너지의 상승으로 인해서 분자간의 충돌이 많아지고 그러면 운동에너지가 열에너지로 바뀌면서 열이 발생되는 것입니다.
안녕하세요. 이정수 과학전문가입니다.
마찰에 의한 열이 발생하는 이유를 이해하시려면 가장 중요한 기본 법칙인 '에너지 보존 법칙'에 대해 아셔야 합니다. 모든 에너지는 우주에서 사라지지 않고 반드시 다른 형태로 변화하게 됩니다. 예를 들면, 가스레인지로 물을 뎁힐 때 가스불에 의한 열에너지는 물의 온도를 높이는데 사용되고, 장작을 불에 태우면 장작에 의해 발생한 열에너지는 다른 무언가의 온도를 높이는데 사용됩니다. 이런 식으로 모든 에너지는 형태만 달라질 뿐 총량은 그대로입니다.
마찰에 의한 열도 이와 같은 형태입니다. 마찰을 위해 우리가 가해준 힘이 열이라는 형태로 바뀐 것입니다.
안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.
마찰열이란 마찰로 인해 발생하는 열을 뜻한다. 한 물체가 다른 물체와의 접촉해 생기는 마찰열은 물체의 역학적 운동으로 인하여 생기는 경우가 많으며, 물체 간의 마찰이 클 경우엔 연소 반응이 일어나기도 합니다
마찰을 하면 두 물체가 부딯히면서 에너지가 생겨 열이 나는 것입니다
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 마찰은 물체 간의 상대적인 운동으로 인해 발생하는 힘입니다. 마찰이 발생하면 물체의 분자나 입자들이 서로 간섭하면서 에너지를 소모하고 열로 변환됩니다. 이러한 열 발생은 마찰열이라고도 알려져 있습니다.
