열,복사 에너지

1. 온도는 어떤 대상 물체를 이루는 입자들의 평균 운동 에너지의 크기를 수치로 나타낸 것입니다.

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2. 열은 위의 입자들의 운동 에너지가 최종적으로 열의 형태로 됩니다.

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3.

1) 고체 : 고체 상태에서는 입자들이 제자리에서(모양 유지하므로) 진동을 합니다. 접촉면에 있는 입자들이 운동 에너지가 상대적으로 옆의 입자들보다 진동으로 하는 입자의 운동 에너지가 더 크면, 제자리에서 입자가 떠는 에너지를 전달하여 온도가 높은 물체에서 낮은 물체로 열이 전도(傳導)됩니다.

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2) 액체 : 액체는 입자들이 흐릅니다. 즉, 유동성(流動性)이 있습니다. 물만 섭씨 4도에서 부피가 가장 작습니다. 이 외의 액체들은 모두 온도가 높을수록 부피가 큽니다. 이러니까, 밀도 = 밀도/부피 ---이므로, 온도가 높은 액체는 밀도가 작고 온도가 낮은 액체는 밀도가 낮아지지요. 그래서 대류(對流) 현상으로 열에너지가 전달됩니다. 배닷물의 경우, 심해는 4도 안팎이라서 밀도가 크므로 해수 표층으로 못 올라옵니다. (단, 고교 지구과학에서 배우는데 심해층에는 아주 서서히 흐르는 밀도류가 있어서 해수 표면으로 올라오나, 온도가 높아져서 올라오는 것은 아님!)

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3) 기체 : 기체는 액체보다 더 유동성이 휠씬 강하므로 대류 현상으로 열이 이동합니다. 실제로의 예를 들어 보면 꼭 그렇지는 않습니다. 태양 복사에너지가 지구로 100 들어온다면 30은 지구를 뎁히지 않고 바로 우주로 반사! 19는 구름에 흡수, 1은 공기에 흡수, 50은 지표면을 데움. 지표면이 데워지면 지표면의 공기가 전도로 데워짐(이 부분은 교과서에 아예 야 나옴). 그러면 이때부터 대류권에서 대류현상과, 바람, 태풍, 해류 등으로 열이 이동됩니다.

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*** 복사는 왜 모든 물체에서 일어나는가? : 열에너지도 빛처럼 파동인 동시에 입자이다. 우리 몸에서도 적외선이라는 복사열을 방출한다. 물론 주변 온도가 40도이라면 방출하는 복사열보다 흡수하는 복사열이 더 많아서 우리 몸은 땀을 흘리는 등의 체온 유지 기능이 교감신경에 의하여 자동으로 작동하게 된다.

복사가 모든 물체에서 일어나는 이유는 온도가 절대온도인 섭씨 영하 273도 = 0K 로 내려갈 때까지는 열에너지를 갖고 있기 때문입니다.

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♧♧♧ 님의 질문은 거의 언제나 창의성이 넘치는 좋은 질문.~^^☆☆☆

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