안녕하세요. 이종민 전문가입니다.
Q. 물총이 작동하는 원리좀 가르쳐주세요.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.물총은 물을 분사하여 물기 전파를 만드는 장난감입니다. 이를 작동시키는 원리는 간단합니다.먼저 물총 안에는 물이 들어있는 물통이 있습니다. 그리고 물통은 물총의 앞쪽에 있는 분사구와 연결되어 있습니다. 또한, 분사구에는 작은 구멍이 있습니다.이제 물총을 작동시키려면 물통에 있는 물을 분사구로 밀어내야 합니다. 이를 위해서는 분사구로 공기를 빨아들이는 작업이 필요합니다. 이때, 물총을 누르면 물통과 분사구 사이에 있는 공기가 압축되어 구멍으로 흘러들어가게 됩니다. 이 공기의 흐름으로 인해 물도 분사구로 밀려나오면서 물총이 작동합니다.
Q. 제습기의 원리는 그냥 팬으로 빨아들이는 건가요
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.제습기는 공기 중의 수증기를 제거하여 습도를 낮추는 기기입니다. 제습기는 대체로 공기를 흡입한 후, 그 안에 포함된 수증기를 제거하고 건조한 공기를 방출합니다. 제습기가 뜨거운 바람을 내뿜는 것은 보통 습도 조절을 위해 사용되는 가정용 제습기에서는 적용되지 않습니다.대부분의 가정용 제습기는 냉각판과 팬, 컴프레서, 수분 센서 등의 부품으로 이루어져 있습니다. 냉각판은 공기 중의 수증기를 냉각하여 액체로 변하게 만들고, 이 액체 수분을 수거하는데 사용됩니다. 팬은 공기를 흡입하여 냉각판을 통과시키고, 건조한 공기를 방출합니다. 이 과정에서 제습기는 전기 에너지를 사용합니다.따라서 제습기가 방에서 빨래를 말리는데 효과적인 이유는 공기 중의 수증기를 제거하고 건조한 공기를 방출하기 때문입니다. 이로 인해 공기 중의 습기가 감소하게 되어 빨래가 빠르게 마르게 됩니다.
Q. 지구온난화가 진행이되는데 왜 겨울에는 더 추워지는건가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.지구온난화는 전 세계적으로 기온 상승을 일으키지만, 지구의 각 지역마다 온도 상승률은 다를 수 있습니다. 그러므로, 지구온난화가 진행되는 상황에서도 겨울철에는 여전히 추워질 수 있습니다.겨울철이 더 추운 이유는 지구의 자전축이 기울어져 있어서 발생하는 현상인 계절적 변화 때문입니다. 겨울철에는 북반구가 태양으로부터 멀어져 있기 때문에 태양에서 오는 직접적인 일사량이 적어져서 기온이 낮아지는 것입니다. 이는 지구온난화가 지구의 평균 온도를 상승시키는 것과는 별개의 문제입니다.
Q. 왜 지구와 태양의 거리는 멀어졌다 좁혀졌다 하는 건가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.지구와 태양의 거리는 지구의 태양 주위 공전 궤도가 타원형이기 때문에 변합니다. 태양과 지구 사이의 거리가 멀어지고 좁혀지는 것은 이 궤도에서 지구가 태양 주위를 돌면서 태양과의 상대적인 위치가 변하기 때문입니다.지구의 태양 주위 공전 궤도는 타원형이지만, 타원의 형태는 매년 동일하게 유지되지 않습니다. 지구에 가장 가까운 지점인 페리헬리온(Perihelion)과 가장 먼 지점인 아페리온(Aphelion)의 거리 차이는 약 5천만 km 정도이며, 이는 지구와 태양 사이의 평균 거리(약 1억 5000만 km)에 비해 매우 작은 값입니다.이러한 태양과 지구의 거리 변화는 지구의 계절과도 밀접한 관련이 있습니다. 태양과 지구 사이의 거리가 가장 가까울 때(페리헬리온)는 겨울철(북반구), 가장 먼 지점(아페리온)은 여름철(북반구)입니다. 이는 지구의 태양 주위 공전 궤도와 지구의 자전 축이 기울어져 있기 때문에 발생하는 현상입니다.즉, 지구와 태양의 거리가 변하는 것은 지구의 공전 궤도의 특성과 지구의 자전 축의 기울기 때문이며, 이러한 변화는 계절 변화와 연관되어 있습니다.
Q. 공기가 적으면 온도변화가 큰 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.공기가 적으면 온도변화가 큰 이유는 기체 열역학의 기본 원리에 기인합니다. 기체 열역학에서는 기체의 부피가 감소하면 온도가 상승하고, 부피가 증가하면 온도가 낮아지는 것이 원리입니다. 이를 "보일-샤를의 법칙" 또는 "가열률의 법칙"이라고 부릅니다.따라서, 공기가 적으면 공기 분자의 수가 줄어들어 단위 부피당 분자의 충돌 빈도가 줄어들게 되고, 이로 인해 온도 변화가 더욱 민감하게 반응합니다. 이는 고도가 높아질수록 공기 압력이 감소하면서 발생하는 현상으로, 고도가 높아질수록 대기압이 낮아지기 때문에 온도 변화가 더욱 크게 느껴집니다.예를 들어, 산악지대에서는 해발고도가 높아서 공기가 적어지는데, 이러한 곳에서는 같은 온도 차이라도 바람이 매우 차갑게 느껴지는 것이 일반적입니다. 따라서, 공기가 적은 고도가 높은 지역에서는 온도 변화에 더욱 민감하게 반응하게 됩니다.