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과학148

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자석 주위의 자기장과 전류 주위의 자기장 자석 주위의 자기장 자석과 자석 사이에 작용하는 힘을 자기력(magnetic force)라고 하고, 자기력이 작용하는 공간을 자기장(magnetic field)이라고 합니다. 지구의 북극 근처에 S극이 있고 남극 부근에 N극이 있어 지구가 거대한 자석이라는 것은 누구나 알죠. 따라서, 지구는 거대한 자기장을 형성하는데 그렇기 때문에 나침반의 N극은 항상 북쪽을 가리키게 됩니다. 자기력의 방향은 누구나 알다시피 자석의 같은 극 사이에 서로 밀어내는 척력이 작용하고 다른 극 사이에는 끌어당기는 인력이 작용하죠. 자기장의 방향은 자석 주위에 놓은 나침반 바늘의 N극이 가리키는 방향이 됩니다. 그리고, 자기력선으로 눈에 보이지 않는 자기장의 모습을 나타내는데요, 자석의 N극에서 나와 S극으로 들어가며 도중에 끊.. 2023. 12. 20.
정전기 유도 현상과 검전기 정전기 유도 (Electrostatic induction)어떤 물체에 대전체를 가까이 가져가면 대전체와 가까운 쪽은 대전체와 다른 전하를 띠고 먼 쪽은 같은 전하를 띠는 현상을 정전기 유도(electrostatic induction)이라고 합니다. 이를 이해하기 위해서는 우선 마찰 전기(정전기)의 개념과 함께 대전과 대전체, 전기력의 의미를 알아야 하는데, 아래 링크를 참조하시기 바랍니다.2023.12.19 - [과학] - 마찰 전기의 개념 (정전기) 마찰 전기의 개념 (정전기)대전과 전기력 정전기라고도 일컫는 마찰 전기를 이해하기 위해서는 우선 대전과 대전체, 그리고 전기력의 의미를 알아야 합니다. 간략하게 정리해서 설명하면 물체가 전기를 띠는 현상을 대전jcspirit.tistory.com 물체에 대.. 2023. 12. 20.
밀도와 비중의 개념 흔히 혼동하는 물리량의 개념 중에 밀도와 비중이 있는데요, 사실 이러한 기본 물성에 대한 이해가 바탕이 되어야 여러 물리량을 볼 때 이해의 깊이가 달라지고 폭이 넓어지는 것이죠. 단순하게 수치와 단위로 이루어진 물리량을 잘 알게 되면 계산을 할 때 의미를 쉽게 파악할 수 있게 되는 것이니까요. 물질의 고유 특성인 밀도와 비중에 대해서 정리를 해보겠습니다. 밀도(Density) 밀도는 단위 부피당(체적당) 얼마의 질량을 가지는지 나타내는 것으로, 의미에서 알 수 있듯이 질량을 부피로 나눈 값이 됩니다. 따라서 밀도는 위에 기술된 정의에 따라서 아래와 같이 표현할 수 있습니다. 밀도 = 질량 / 부피 ρ = m / V ρ : 밀도, m : 질량(mass), V : 부피(체적, Volume) 단위는 주로 g/.. 2023. 12. 19.
염화나트륨 전기 분해 염화나트륨의 전기 전도성 염화나트륨(NaCl)은 이온결합물질이죠. 염화나트륨은 고체 상태에서는 양이온(Na+)과 음이온(Cl-)이 서로 단단하게 결합을 형성하고 있으므로 자유롭게 움직일 수가 없고 따라서 전기 전도성이 없습니다. 반면에 액체 상태에서는 양이온인 나트륨 이온(Na+)과 음이온인 염화 이온(Cl-) 사이에 결합이 약하게 형성되어 있기 때문에 이온들이 비교적 자유롭게 이동할 수 있으며 따라서 전기 전도성을 나타내게 됩니다. 우리는 여기서 이온의 이동이 전하를 운반할 수 있으므로 양이온과 음이온의 정전기적 인력으로 결합을 형성하고 있는 이온 결합 물질의 경우에 액체 상태에서 전기 전도성이 있다는 것으로 이해를 하면 되겠죠. 이온 수용액에 전류가 흐르는 이유에 대해서는 아래 글을 참조하시기 바랍니.. 2023. 12. 19.
별의 진화 과정 별의 진화 지난번의 포스팅에서 정리한 바와 같이 별은 가스 구름의 형성, 성운 형성, 원시별 형성의 과정을 거쳐서 탄생하게 되고, 이후에 생애 기간 동안 진화를 하게 됩니다. 이때 별은 만유인력의 법칙을 생각해 보면 알 수 있듯이 질량이 클수록 중력이 크기 때문에 중심부의 온도가 달라지게 되어 질량에 따라 다르게 진화를 하게 됩니다. 2023.12.18 - [과학] - 별의 탄생 과정과 주계열성 별의 탄생 과정과 주계열성 별(Star) 별이라는 것은 핵융합 반응으로 스스로 빛을 내는 천체를 의미하는데요, 핵융합(nuclear fusion)은 간단하게 정리하자면 가벼운 원자핵이 고온 고압의 환경에서 결합을 하게 되면서 무거운 jcspirit.tistory.com 이러한 별의 진화 과정(Life cycle .. 2023. 12. 19.
마찰 전기의 개념 (정전기) 대전과 전기력 정전기라고도 일컫는 마찰 전기를 이해하기 위해서는 우선 대전과 대전체, 그리고 전기력의 의미를 알아야 합니다. 간략하게 정리해서 설명하면 물체가 전기를 띠는 현상을 대전(electrification)이라고 하고, 대전된 물체를 대전체(electrified body)라고 합니다. 그리고, 전하를 띠는 물체들 사이에 작용하는 힘을 전기력이라고 하는데 같은 전하를 띠고 있는 물체들 사이에는 서로 밀어내는 척력이 작용하고 다른 종류의 전하 사이에는 끌어당기는 인력이 작용을 하죠. 이러한 전기력은 물체에 대전된 전하의 양이 많을수록 크고 두 물체의 사이가 가까울수록 크게 됩니다. 마찰 전기의 발생 원자는 익히 알려져 있다시피 (+) 전하를 띠는 원자핵과 (-) 전하를 띠는 전자로 이루어져 있는데요,.. 2023. 12. 19.
별의 탄생 과정과 주계열성 별(Star) 별이라는 것은 핵융합 반응으로 스스로 빛을 내는 천체를 의미하는데요, 핵융합(nuclear fusion)은 간단하게 정리하자면 가벼운 원자핵이 고온 고압의 환경에서 결합을 하게 되면서 무거운 원자핵으로 되는 과정을 의미합니다. 이렇게 핵융합 반응으로 스스로 빛을 내는 별이 어떠한 과정을 거쳐서 탄생하게 되는지 정리해 보겠습니다. 별의 탄생 과정 아래의 이미지는 별의 탄생 과정을 나타내는 것으로, 뿌옇게 쌓인 가스들에서부터 성운이 되고, 별의 형태를 갖추어나가다가 별이 형성된 단계가 나타나 있습니다. 이를 크게 4단계로 구분해서 살펴보겠습니다. 1. 가스 구름의 형성 빅뱅으로부터 생성된 초기 입자들로부터 원소가 생성되었는데, 이것이 바로 수소와 헬륨입니다. 그리고, 수소와 헬륨은 우주 전역에.. 2023. 12. 18.
몰 농도를 퍼센트 농도로 변환하는 방법 지난번에 아래와 같이 퍼센트 농도를 몰 농도로 변환하는 방법에 대해서 포스팅한 바 있는데, 이와 반대로 몰 농도를 퍼센트 농도로 변환하는 방법에 대해서 정리를 해봅니다. 2023.12.07 - [과학] - 퍼센트 농도(%)를 몰 농도(M)로 변환하는 방법 퍼센트 농도(%)를 몰 농도(M)로 변환하는 방법 용액의 농도 자주 사용되는 용액의 농도를 나타내는 방법은 크게 두 가지를 들 수가 있는데 바로 퍼센트 농도와 몰농도입니다. 퍼센트 농도는 용질의 질량을 용액의 질량으로 나눈 다음 100을 곱 jcspirit.tistory.com 몰 농도(M)를 퍼센트 농도(%)로 변환하기 우선 문제를 정의해 보죠. 화학식량이 X인 용질이 녹아 있는 aM 수용액의 밀도가 dg/mL일 때 수용액의 퍼센트 농도(%)를 구하시.. 2023. 12. 18.
산염기 반응과 중화반응의 차이점 화학을 공부하다 보면 산염기 반응(acid-base reaction)과 중화 반응(neutralization reaction)이라는 용어가 구분되어 등장을 하는 경우가 더러 있는데, 이를 혼재해서 사용하는 경우도 간혹 보여서 이것이 어떠한 차이가 있는지를 정리해 보겠습니다. 강산과 강염기, 약산과 약염기 우선 산염기 반응과 중화반응의 차이점이라는 개념을 조금 정리하기에 앞서 강산과 강염기에 대해서 한번 알아보면 좋을 것 같습니다. 산과 염기의 정의를 한번 떠올려 보면 물에 용해될 때, 즉 수용액을 형성할 때 수소 이온(H+)을 내어 놓느냐(H+ donor), 아니면 수산화 이온(OH-)을 내어 놓느냐(OH- donor)로 구분하는 아레니우스의 산염기 정의와 양성자(H+)를 내어 놓느냐(H+ donor),.. 2023. 12. 15.
우주 초기 원소의 생성 과정 우주의 시작과 빅뱅우주론 우주의 시작은 빅뱅우주론으로 설명을 할 수가 있는데, 약 138억년 전 초고온, 초고밀도의 한 점에서 빅뱅(Big Bang, 대폭발)으로 인한 우주의 탄생으로부터 현재까지 우주가 지속 팽창하고 있다는 빅뱅우주론에서 출발을 합니다. 이러한 빅뱅우주론의 관점에서 우주 초기 원소가 어떻게 생성되었는지 그 과정을 간략하게 정리해 보겠습니다. 참고로, 우주의 시작에서부터 원소가 생성되는 과정을 교과 과정으로 학습을 한다면, 시간이 경과하면서 팽창과 함께 온도가 낮아지는 점, 그리고 각 단계별로 온도와 각 단계의 시점을 기억해 두어야 합니다. 우주 초기 원소의 생성 과정 아래 이미지에 우주 초기에 원소가 어떻게 생겨났는지 시간 순으로 잘 정리가 되어 있는데요, 이를 설명해 보도록 하겠습니다.. 2023. 12. 15.
물의 전기 분해 (electrolysis) 일전에 아래와 같이 라부아지에의 물 분해 실험에 대해 포스팅한 바 있습니다. 그 당시의 실험을 통해 물은 그 자체가 원소가 아니라 수소와 산소로 분해되는 것을 알 수가 있었는데요, 물에 전기 에너지를 걸어주면 전자를 얻거나 잃는 반응이 일어나 물이 수소와 산소로 분해되는 것을 확인할 수가 있습니다. 여기에 대해서 정리를 해봅니다. 2023.12.12 - [과학] - 라부아지에의 물 분해 실험 라부아지에의 물 분해 실험 아리스토텔레스의 4원소설 고대 그리스의 과학자이자 철학자인 아리스토텔레스(Aristotle, 기원전 384-322)는 당시 모든 물질이 물, 불, 흙, 공기로 이루어져 있다는 4원소설을 주장하였는데요, 당시 jcspirit.tistory.com 물의 전기 분해 실험 방법 물 묻은 손으로 콘.. 2023. 12. 15.
희석한 용액 몰 농도 구하는 방법 희석한 용액의 몰 농도(M) 구하기 a M 수용액에서 V mL을 취한 다음, 증류수로 희석하여 500mL 수용액을 만든 경우의 몰 농도(M)를 구하는 방법을 예로 들어서 설명해 보겠습니다. 몰 농도(M)는 용질의 양(mol)을 용액의 부피(L)로 나누어 주면 되므로, 용질의 양을 우선 구한 다음에 부피(L)로 나누어주어야 합니다. a M 수용액에는 용질 a mol이 1L에 녹아 있다는 뜻이 되므로, a M 수용액에서 VmL을 취했을 때 포함된 용질의 양은 아래와 같이 구할 수가 있습니다. a mol / 1L x VmL x 1L / 1000mL = (aV / 1000) mol 따라서, (av/1000)mol의 용질이 500mL 수용액에 용해되어 있는 것이 되므로, 몰 농도는 아래와 같이 구할 수가 있습니다.. 2023. 12. 14.
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