열에너지 (Thermal energy) 이야기 - 섭씨 화씨 변환하는 방법등

열에너지 (Thermal energy) 이야기 - 섭씨 화씨 변환하는 방법등

Temperature (온도)

온도에 대한 정의는 어떤것이 얼마나 뜨거운지 혹은 얼마나 차가운지에 대한 것이야 하지만 실제 "temperature"의 정의는 물질에 있는 분자의 운동에너지의 평균이야. 

액채, 고체 혹은 기체의 분자는 항상 운동중이야. 이러한 분자들은 움직이면서 서로 부딪혀. 분자들이 운동하기 떄문에 그것들은 운동 에너지지를 가지고 분자운동이 빠를수록 더 많은 운동 에너지를 가져. 만약 네가 핫코코아의 분자와 차가운 초코렛 우유를 비교했을때, 뜨거운 코코아분자는 차가운 초코렛 우유 분자보다 빠르고 힘차게 돌아다닌단다. 

Measuring Temperature (온도 측정)

대개, 물질에 열을 가하면 그 물질들은 팽창해 그리고 차가워졌을때, 그 물질들은 축소되지. 온도계는 물질이 온도에 따라 팽창되거나 축소되는 성질을 이용해. 어떤 물질이 높은 온도에 있을때, 온도계에 있는 액체는 높은 온도의 수치를 보여줘. 

 

온도계

Converting Temperatures (온도 변환)

우리는 대개 Celsius(C)(섭씨) 혹은 Fahrenheit (F)(화씨)로 측정할 수 있어. 섭씨와 화씨는 서로 변환가능해. 

과학자들은 자주 온도의 SI단위인 Kelvin(K) 스케일을 사용해. Celsius와 Kelvin 사이의 변환은 다음과 같아.

온도

Thermal Energy (열에너지)

물질의 분자에 있는 운동과 위치 에너지의 총량은 열에너지야. 온도와 열에너지의 차이는 이래. 온도는 물질에 있는 평균 운동 에너지이고, 열에너지는 물질의 모든 분자의 운동과 위치에너지의 총합이야. 예를 들어, 하나의 벽돌은 벽돌 더미 보다 에너지가 적어 왜냐면 위치에너지가 적으니까. 하지만, 하나의 벽돌과 벽돌더미는 같은 온도를 가지지. 

가끔 어떤것이 뜨겁다고 느끼는 이유는 그 물질이 우리 손보다 따뜻하기 때문이야. 

Heat (열) - 따뜻한 물체에서 차가운 물체로 열에너지가 이동하는 것. 

열은 기술적으로 더 따뜻한 물질에서 차가운 물질로 열에너지가 이동해. 열에너지는 항상 높은 데서 낮은 에너지로 이동하거나 따뜻한 곳에서 차가운 물체로 이동해. 열에너지는 두 물체가 같은 온도를 갖을때까지 이동해. 

열에너지

열전달 

Conduction (전도) : 따뜻한 물체로 부터 차가운 물체로의 열 전도는 직접적인 접촉으로 일어나. 더 따뜻한 물체의 분자들이 더 차가운 물체에서 보다 천천히 움직이고 있는 분자들과 충돌을 하며 에너지가 이전되지. 에를 들어, 뜨거운 스토브에 네 손이 닿았을때야. 앗~ 뜨거! 

Conduction (전도)

Radiation (복사) : 열이 전자기선을 통해 이동하는 걸 복사라 해. 예를 들어, 지구의 태양열 혹은 네가 불 옆에 앉아 있을때 네가 느끼는 따뜻함이 복사에 속해 

Radiation (복사열)

Convection (대류) : 공기나 물의 같은 유동체의 운동을 통해 열이 이동하는 걸 말해. 너의 집에 있는 공기는 Convection Current(대류 전류), 다시말해, 히터로 따뜻해진 공기가 상승하고 천장의 차가운 공기를 밀어내면, 차가운 공기는 바닥으로 내려가서 데펴지지. 천장의 선풍기로 공기 흐름 (대류)을 향상시킬 수 있어. 

Convection current (대류 전류) : 유동체의 대류는 열 근처를 움직이는 것. 

<출처: Everything you need to ace Science in one big fat notebook>