실생활에서 보일-샤를의 법칙이 이용되는 예가 어떤게 있는지요.
예전에 배웠는데 기억이 잘 안나서요. 찌그러진 탁구공을 뜨거운 물에 넣었는데 원래대로 돌아오는게 보일의 법칙 맞나요? 근데 보일과 샤를을 묶어서 말을 하는데요. 이와 관련된 실생활에서 어떤 것들이 있는지 예가 궁금해요. 아시는분 알려주세요.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
비행기의 날개는 보일-샤의 법칙에 의해 작동합니다. 날개의 상/하부의 공기 압력 차이로 인해 날개 위쪽은 공기가 더 빠르게 흐르고, 아래쪽은 더 느리게 흐르게 됩니다. 이로 인해 날개 아래쪽의 압력이 더 높아지고, 날개 위쪽의 압력이 낮아집니다. 이 압력 차이가 날개를 위로 드리프트하게 만들어, 비행기가 날 수 있는 원리를 이루게 됩니다.
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.
[소개]
안녕하세요! 오늘은 "보일 - 샤를의 법칙"에 대해 알려드리겠습니다. 이 법칙은 빛의 파장과 물체의 온도 사이의 관계를 나타내는 법칙으로, 물체의 온도를 측정할 때 매우 유용합니다.
[보일 - 샤를의 법칙이란?]
- 보일 - 샤를의 법칙은 빛의 파장과 물체의 온도 사이의 관계를 나타내는 법칙입니다.
- 이 법칙에 따르면, 물체가 방출하는 전자기파의 최대 파장은 그 물체의 절대온도와 반비례합니다.
- 간단히 말해서, 물체의 온도가 높을수록 더 짧은 파장의 빛을 방출하고, 낮을수록 더 긴 파장의 빛을 방출한다는 의미입니다.
[어떻게 사용되나요?]
- 이 법칙은 물체의 온도를 측정하는 데 매우 유용합니다. 예를 들어, 열화상 카메라에서는 물체가 방출하는 전자기파의 파장을 측정하여 물체의 온도를 계산합니다.
- 또한, 보일 - 샤를의 법칙은 천체물리학에서도 많이 사용됩니다. 별의 온도나 별계면의 속도 등을 측정하는 데 이 법칙을 활용합니다.
[마치며]
보일 - 샤를의 법칙은 물체의 온도를 측정하는 데 매우 유용한 법칙입니다. 빛의 파장과 물체의 온도 사이의 관계를 이해하면 열화상 카메라나 천체물리학 등에서 유용하게 활용할 수 있습니다. 이번 설명이 도움이 되었기를 바랍니다. 감사합니다!
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
예를들어 헬륨풍선이 고도가높아지다가 터지는것이 있는데, 위로갈수록 외부압력이 낮아져 부피가 늘어나기때문입니다.
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.가정용 스프레이 통(에어로졸 통)에서도 보일-샤의 법칙이 적용됩니다. 스프레이 통 내에는 압축된 기체가 들어있으며, 스프레이 버튼을 누르면 내부의 기체가 확장하면서 압력이 높아집니다. 이로 인해 스프레이 통에서 액체가 분무되어 나올 수 있습니다.
안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.
예시를 하나 들어보자면
하늘 높이 올라갈수록 중력이 약해지기 때문에 공기가 희박해집니다. 그래서,풍선을 누르는 기압(=압력)이 낮아지게 되는데요, 압력이 낮아지게 되므로 풍선안보다 바깥쪽 압력이 작아지게 되죠. 풍선 안에서 미는 힘이 더 크기 때문에 풍선이 팽창하게 됩니다
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 보일 샤를의 법칙의 예를 보기 전에 보일 샤를의 법칙을 보면 보일 샤를의 법칙은 보일의 법칙과 샤를의 법칙이 합친 법칙으로 먼저 보일 법칙은 온도가 일정할 때 기체의 압력은 부피에 반비례라는 법칙이고, 샤를의 법칙은 압력이 일정할 때 기체의 부피는 온도의 증가에 비례한다입니다. 그럼 보일 샤를의 법칙은 기체의 압력과 온도가 동시에 변할 때, 일정량의 기체의 부피는 절대 온도에 비례하고, 압력에 반비례한다입니다. 따라서 이런 법칙의 활용을 보면 샤를의 법칙은 하늘로 올라간 풍선이터지는 것을 보면 온도는 일정한데 압력이 낮아 지면서 부피가 커져서 터지는 것입니다. 샤를의 법칙은 찌그러진 탁구공을 뜨거운 물에 넣으면 온도가 올라가면서 탁구공안에 기체의 부피가 커지면서 찌그러진 탁구공이 펴지는 것입니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
[보일의 법칙]의 경우에는 조건이 하나 필요한데요. 바로 '기체의 온도가 일정할 때'입니다.
즉, 온도가 달라지게 되면 보일의 법칙은 성립할 수 없기 때문에 유지된다는 가정을 우선적으로 진행해야 돼요.
이는 압력과 부피가 반비례하다고 생각할 수 있는데 피스톤을 떠올려보시면 쉽게 이해가 되실 겁니다.
피스톤의 입구를 손으로 막고 주사기를 밀면 처음에는 잘 밀리지만 입구쪽에 가까워지게 되면 그만큼 힘이 더 들어가게 됩니다.
이는 부피가 작아지면서 상대적으로 기체 압력이 높아졌기 때문이라고 볼 수 있어요~!
[샤를의 법칙]에서 말하는 온도는 일반적인 온도가 아니라 '절대온도'라는 점을 꼭 기억하셔야 됩니다
절대온도란, 물질의 특이성에 의존하지 않는 온도라고 생각하시면 되겠습니다 :) 이 법칙은 보일의 법칙과는 반대로 비례관계에 있다고 볼 수 있어요.
부피/온도 모두 함께 높아지거나 작아지거나 하기 때문입니다. 이는 풍선을 예시로 떠올려보시면 쉽게 이해가 되실 껍니다.
풍선을 차가운 곳에 놓으면 줄어드는 것이 바로 이 샤를의 법칙이 적용된 것이기 때문입니다~
