회전 역학은 힘, 질량 및 회전 운동에 영향을 미치는 기타 요인들을 포함하는 회전 운동을 연구하는 역학의 한 분야입니다. 물체의 모든 부분이 물체의 한 부분에 위치한 축 또는 회전축을 중심으로 움직일 때 물체는 회전합니다. 이 단원에서 다루는 회전 운동은 고정된 축을 중심으로 한 회전 운동에 초점을 맞춥니다. 도르래, 선풍기의 움직임, CD/DVD 플레이어의 움직임 , 문이나 창문의 움직임, 엔진 실린더의 움직임, 헬리콥터나 비행기 프로펠러, 선박의 프로펠러 등이 고정된 축을 중심으로 한 회전 운동의 예입니다. 팽이를 본 적이 있나요? 팽이의 축 위치는 항상 변하기 때문에(팽이의 기울기가 변하기 때문에) 팽이에서 나타나는 회전 운동은 이 단원에서 다루지 않습니다.
흑인 원칙
흑인 원칙 이해하기
만약 뚜껑이 없는 용기(예를 들어 양동이)에 뜨거운 물과 차가운 물을 섞으면, 뜨거운 물에서 차가운 물로 열이 이동합니다. 용기가 열려 있기 때문에 열의 일부는 공기로 전달됩니다. 따라서 용기 자체도 따뜻해집니다. 뜨거운 물에서 방출된 열은 차가운 물뿐만 아니라 공기와 용기에도 흡수됩니다. 이 경우 양동이는 비단열 시스템입니다.
밀폐된 보온병에 뜨거운 물과 차가운 물을 섞으면 뜨거운 물에서 차가운 물로 열이 전달됩니다 . 보온병은 고립계 이므로 공기나 보온병 자체로는 열이 전달되지 않습니다. 뜨거운 물에서 방출된 열은 차가운 물에 흡수되어 혼합물이 열평형 상태에 도달할 때까지 계속됩니다.
열 공식
온도가 다른 물체들이 접촉하면 열은 자연스럽게 온도가 높은 물체에서 온도가 낮은 물체로 이동합니다. 두 물체가 열평형 상태에 도달하면 열 전달은 멈춥니다. 따라서 열 전달은 접촉하는 물체들의 온도 변화를 일으킨다고 할 수 있습니다 . 이러한 간략한 설명을 바탕으로, 열 (Q)은 물체 와 그 물체의 온도 변화 (ΔT) 와 관련이 있다는 결론을 내릴 수 있습니다 . 각 물체는 질량(m)을 가지고 있으며, 물체의 종류 또한 서로 다릅니다.
기계적 열 타레
열량의 단위 는 칼로리(cal)입니다. 1칼로리는 물 1g의 온도를 1°C 올리는 데 필요한 열량입니다 ( 정확히 14,5 ° C에서 15,5 ° C로). 필요한 열량은 물의 온도 에 따라 달라집니다. 동일한 열량으로 물의 온도가 1° C 상승하는 경우 는 14,5 ° C와 15,5 ° C 사이에서만 발생합니다. 특히 음식의 에너지 값을 나타낼 때 자주 사용되는 열량의 단위는 킬로칼로리(kcal)입니다. 1kcal는 1000칼로리입니다. 1kcal를 1칼로리(대문자 K)라고도 합니다. 영국식 열량 단위는 Btu(British thermal unit)입니다. 1Btu는 물 1파운드의 온도를 1°F 올리는 데 필요한 열량입니다 ( 정확히 63 ° F에서 64 ° F로).
물 이상 현상
물의 이상 현상 이해하기
모든 물체는 온도가 올라가면 부피가 팽창하고 온도 가 내려가면 부피가 줄어듭니다 . 물도 마찬가지로 온도가 올라가면 팽창하고 온도가 내려가면 수축하지만, 0℃에서 4℃ 사이의 온도에서는 그렇지 않습니다. 0 ℃ 에서 4 ℃ 사이 에서는 온도가 올라갈수록 물의 부피가 줄어듭니다. 0 ℃ 의 물을 가열하면 온도가 올라갈수록 물의 부피는 더 많이 줄어듭니다. 이러한 수축 과정은 물의 온도가 4℃에 도달하면 멈춥니다. 4 ℃ 이상에서는 온도 가 올라갈수록 물의 부피가 팽창합니다. 반대로, 온도가 4℃에서 0℃로 내려갈 때는 물이 팽창합니다. 이러한 물의 특이한 성질을 물의 변칙 현상 이라고 합니다.
가스 온도계
수은 온도계와 알코올 온도계처럼 서로 다른 종류의 온도계를 보정한다고 가정해 봅시다 . 두 온도계의 눈금이 같은 경우는 0 ° C(또는 32 ° F)와 100 ° C(또는 212 ° F)에서만 그렇습니다. 두 온도계를 사용하여 공기 온도를 측정할 때, 각 온도계가 나타내는 숫자가 반드시 같지는 않습니다. 수은 온도계 는 48 ° C를 가리키는데, 알코올 온도계는 46 ° C를 가리킬 수도 있습니다. 이는 수은과 알코올의 팽창률이 다르기 때문입니다. 바이메탈 온도계 등 다른 종류의 온도계도 마찬가지입니다. 이렇게 결정된 온도 눈금은 사용된 재료의 특성에 매우 의존적입니다.