밀폐되어 있는 완전 진공상태의 공간안에 전기가 무한대로 공급되는 헤어드라이기를 넣고 스위치를 키면 이 속의 온도는 무한대로 올라갈까요?
완전히 밀폐되어 공기가 통하지도 않는 공간에 뜨거운 바람을 계속해서 공급한다고 한다면 안에는 점점 압이 세어지고 공기는 뜨거워지면서 온도는 상승할 것 같은데 그러면 이 온도는 무한대로 상승을 할까요 아니면 이 뜨거운 공기의 기온만큼만 올라갈까요? 만일 이게 무한대로 상승이 가능하다면 핵융합처럼 고온이 필요한 부분에 핵이라는 폐기물을 안쓰고도 에너지를 얻을 수 있는 친환경방법이 되지 않을까요?
안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.
먼저, 완전히 밀폐된 공간에서 뜨거운 공기가 계속해서 공급된다면, 공간 내부의 압력과 온도가 상승할 것입니다. 그러나 이 온도는 무한대로 상승하지는 않습니다. 이는 기체의 성질 때문입니다. 기체는 일정한 압력과 부피에서 일정한 온도를 유지하는 이상 상태가 안정됩니다. 이를 이상 기체 상태라고 합니다.
따라서 뜨거운 공기가 공급되면, 공간 내부의 압력과 온도가 상승할 것입니다. 그러나 일정한 상태에 도달하면, 공간 내부의 압력과 온도는 일정한 값을 유지할 것입니다. 따라서, 이 뜨거운 공기의 기온만큼만 올라갈 것입니다.
또한, 핵융합과 같은 고온 환경에서는, 고온과 고압의 상태에서 핵융합이 일어나기 때문에, 단순히 뜨거운 공기를 이용해서는 핵융합을 일으키기에는 부족합니다. 따라서, 핵융합과 같은 친환경적인 에너지를 얻기 위해서는 다른 방법을 모색해야 합니다.
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 먼저 드라이어의 원리는 뜨거운 열선에 팬으로 공기를 불어줘 뜨겁고 건조한 바람을 불어내는 것입니다. 뜨거운 공기를 만드는 열선의 녹는점과 팬 등 다른 구성품의 녹는점 때문에 무한정 온도를 올릴수는 없습니다.
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
일단 뜨겁게달구어진 기체들은 벽에닿는순간 열을 다 빼앗기므로 일정온도이상 올라갈 수 없습니다.
이러한 특징으로 실제로 핵융합과정에 필요한 열까지 올리기위해서 기체또는 플라즈마들이 벽에 닿지않도록 자기장을 이용해 기체들이 머무는 공간을 통제합니다.
이러한과정을 거치면 1억도이상까지도 온도를 올릴수도 있습니다.
또한 우주공간에 주변이 진공상태인 별들도 같은원리로 온도가 계속 올라가기도 하지만, 결국 최고 온도를 가지고 해당 온도부터는 빛이나 다른에너지형태로 퍼져버립니다.
감사합니다.
