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답변 내역

어릴 때 사용하던 똑딱이 손날로가 궁금합니다.
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.똑딱하는 액상 핫팩에는 아세트산나트륨 과포화 용액이 들어있습니다. 이 액체형 핫팩에는 아세트산나트륨이 너무 많이 녹아 있어 불안정한 상태이고 작은 충격에도 쉽게 과포화 상태가 깨지게 됩니다. 그래서 똑딱 해주게 되면 과포화 상태가 깨져 이 용액에 굳어지며 고체가 됩니다. 대부분의 물질은 액체 상태에서 고체 상태가 될 때 열을 방출합니다. 그래서 액상 핫팩은 고체가 되며 열을 내뿜어 따뜻하게 되는것이죠.
학문 / 전기·전자
23.07.19
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여자가 수명이 길다는 과학적인 근거가 있나요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.여성호르몬인 에스트로겐에 의한 영향일 수 있다는 연구가 있습니다.에스트로겐에는 산화방지제 역할과, 세포의 독소를 막아주는 역할을함으로써 세포의 노화를 더뎌주는 역할을한다는 연구가 있습니다.
학문 / 생물·생명
23.07.19
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먹구름은 왜 색깔이 까만가요? 어떤 원리때문에 먹색인가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.먹구름은 비가 내릴 수 있는 구름이고, 일반구름과 달리 수증기, 물의 함량이 높고 물방울의 크기가 큽니다(비내리기 직전, 비가 내리고 있는 상황). 그래서 빛이 먹구름 내에 물방울에 산란하지 못하고 흡수되어 어두운 먹구름이 되는 것이죠. 그리고 햇빛이 먹구름에 흡수되기 때문에 우리가 있는 지면까지 잘 닿지 못하여 우중충하고 어두운 것이죠.
학문 / 지구과학·천문우주
23.07.19
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물질을 구성하는 원자는 어느정도의 크기인가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.보통 원자의 크기는 Å(옹스트롬) 단위입니다. 이는 10^(-10)m로 0.1nm(나노미터)의 크기라고 생각하시면 됩니다. 가장 작은 수소원자의 크기가 1 Å 정도입니다.
학문 / 전기·전자
23.07.19
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우주의 무한한 수소를 포집하는 설계는 가능할까요
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.현재기술로써는 거의 불가능합니다. 우주에 수소가 많지만, 이 수소는 행성이나 별의 중력에 사로잡혀있습니다. 행성과 행성, 행성과 별, 별과 별사이에 존재하는 진공에는 수소가 거의 없다고 보시면됩니다. 만약 파이프로 우주의 빈공간에 연결하게 되면, 진공상태이기 때문에 압력이 굉장히 낮아져 오히려 지구에 있는 공기가 우주로 빠져나갑니다. 이를 방지하려면 우주보다 낮은 진공상태를 만들어야하는데 쉬운일이 아니죠. 그리고 파이프와 펌프의 연결 비용도 만만치 않습니다. 진공이 아닌 행성이나 별에 사로잡힌 수소를 포집하기 위해서 파이프를 연결하려면 적어도 달의 거리(384000km)보다 더 먼거리 이상으로 연결해야합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.07.19
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액체 1ml 가 1g이라고 알고있었는데 샴푸에 표기된거 보니 달라요 맞나요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.물의 경우 1ml가 대략 1g이지만, 다른 액체나 물질의 경우 다를 수 있습니다. 이는 물체의 밀도 때문에 발생합니다. 밀도는 특정 부피당 질량입니다. 만약 밀도가 0.5 kg/L이면, 1000ml에 500그람이 들어갑니다. 샴푸의 경우 물과 밀도가 달라 500ml라도 500g이 아니게 되는 것이죠.
학문 / 화학
23.07.19
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기체의 온도에 따른 무게변화가 궁금합니다.
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.이유는 온도의 정의에 있습니다. 온도란 입자, 분자들의 평균 운동에너지(활발한 정도)입니다. 입자를 빠르게 움직이게 할 수록 온도가 높아집니다. 즉, 온도가 증가하면 입자들이 활발해져 부피가 증가하죠. 반대로 온도가 낮다는 것은 입자들의 움직임이 둔해 뭉쳐있음을 의미합니다.즉, 온도가 낮아 뭉쳐있게 되면 같은 부피속에 더 많은 공기들이 존재해 무거워지며, 온도가 높으면 더 적은 공기들이 존재해 가벼워집니다. 그래서 찬공기는 가라앉고 뜨거운 공기는 상승하는 것입니다.
학문 / 화학
23.07.19
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태양이 어떻게 빛을 발하는 걸까요? 그리고 어떻게 우리가 태양 에너지를 활용할까요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.태양에서 빛(열)이 나는 이유는 핵융합 반응에 의한 것입니다.태양은 별 중에 하나로, 별은 주로 핵융합 반응에 의해 빛과 에너지를 방출합니다. 태양에서 일어나는 핵융합 반응은 원자(원자핵) 2개가 더 큰 원자(원자핵)이 되는 반응입니다. 이 과정에서 반응전 원자(원자핵) 2개의 질량을 더하면 반응 후 원자(원자핵) 질량보다 큰 것을 알 수 있는데, 반응 과정에서 질량 손실이 에너지(빛, 열)로 변한 것이죠. 이를 핵융합반응이라고합니다. 이 때 손실된 질량이 에너지로 변하는 과정은 E=mc^2을 통해 계산할 수있습니다.태양의 수명은 100억년 정도이고, 현재 태양의 나이는 46억년 이라고 밝혀져 있습니다.이러한 태양에너지를 이용하여 에너지로 활용하는 방법은 태양열 발전, 태양광 발전등이 있습니다.태양열 발전은 태양으로부터 받은 열을 이용해 물을 끓여 증기를 발생시킨 뒤, 이 증기로 터빈을 돌려 전기에너지를 얻어냅니다.태양광 발전은 태양 빛에너지를 금속에 가해주어 금속에서 전자가 튀어나와 전류가 되는 광전효과를 기반으로 한 발전입니다.
학문 / 화학
23.07.19
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어항속에 물이 증발하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.물이 자연 증발하기 때문입니다. 물을 포함한 액체는 열을 가하지 않아도 공기 중으로 자연 증발할 수 있습니다. 이는 공기 중에 원자나 입자들이 전하(전기적 +, -)를 띠고 있어 물 분자를 끌어당겨 증발 하기도하며, 물과 친한 입자들이 물 분자를 끌어당길 수 있기 때문입니다. 또한, 공기와의 충돌로 에너지를 얻어 자연적으로 공기중으로 날아가기도 합니다. 그래서 물을 컵이나 어항에 놓고 오래두면 물이 증발하여 사라지죠.
학문 / 화학
23.07.19
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라그랑지함수가 뭔가요? 쉽게 설명 부탁드립니다.
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.쉽게 생각해서 특정 조건아래에서 최대나 최소를 구하기 위한 함수라고 생각하시면됩니다.라그랑지함수는 변분원리를 기본으로하여 미분값이 0이됨을 이용하여 만들어진 함수입니다. 수학에서 미분값이 0이되면 극값을 갖게됩니다. 물론 상황에 따라 이 점이 최대나 최소가 아닐 때도 있겠지만, 최대나 최소를 구하기 위해 사용하기에는 좋은 함수입니다.
학문 / 토목공학
23.07.19
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