온도

아이스크림으로 살 빼기

생물이 음식을 먹어야 하는 이유는 하나, 에너지를 얻기 위함입니다. 직접 에너지를 만들지 않는 동물들은 식물이 광합성으로 만든 에너지를 뺏어 자신들의 생명활동에 사용하지요. 연료 1 kg이 낼 수 있는 에너지의 양을 에너지 밀도라고 합니다. 예를 들어 에너지 밀도가 20 MJ/kg인 물질 100g이 낼 수 있는 에너지는 2 MJ, 478 kcal 정도가 되지요. 우리가 먹는 음식 속에 들어있는 에너지의 양을 다른 연료들과 비교해보면 에너지 밀도가 매우 낮은 편입니다. 하지만 인체는 매우 효율적인 에너지 생산 방식을 갖추고 있기 때문에 낮은 에너지 밀도는 중요하지 않아요. 사실 인류 문명이 발달하면서 더이상 "에너지가 부족한 상황"은 문제가 되지 않습니다. 그보다 에너지가 과잉인 상황, 즉 비만이 사회문제..

열과 온도

온도란 물체의 뜨겁고 차가운 정도를 나타낸 것이다. 온도가 높다라는 것은 물체가 더 뜨겁다는 것이다. 온도와 비슷하지만, 다른 개념으로 열이 있다. 열은 온도의 이동 정도로 생각하면 편하다. 이 글에서는 열과 온도에 대해 생각해본다. 열이란 과거엔 열이 온도의 변화를 매개하는 것이라고 생각을 하였다. 그래서 열량의 단위인 cal가 따로 있었다. 하지만, 19세기 중엽, 줄(Joul)은 줄 열의 일당량 실험을 통해 열이란 에너지와 같다는 것을 보였다. 양쪽에 매달린 추가 낙하하면 당겨진 실은 회전축을 돌린다. 이는 수조 내부의 물과 마찰을 일으켜 열을 발생시킨다. 이 열의 발생은 수조 내 물의 온도 상승으로 감지할 수 있다. 이 실험은 추가 가지고 있던 퍼텐셜에너지가 물의 온도를 올린 열에너지로 변환되었음..