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과학 꼼지락
2007. 8. 25. 22:21
온도란 어떻게 정의될까요? 위키페디아에 따르면 온도(Temperature)는 다음과 같이 정의됩니다.

Temperature is a physical property of a system that underlies the common notions of hot and cold; something that is hotter has the greater temperature. Temperature is one of the principal parameters of thermodynamics. The temperature of a system is defined as simply the average energy of microscopic motions of a single particle in the system per degree of freedom.

즉, 온도는 뜨겁고 차갑고를 나타내는 어떤 수치인데, 뜨거운 것이 차가운 것보다 온도가 더 높다고 말하는 거라고 하네요. 그리고 어떤 것의 온도는 다음과 같이 정의됩니다. 그것을 이루는 각 입자들의 운동에너지의 평균값. 오호! 그럼 물의 온도가 높다는 것은 물 알갱이들의 평균적인 운동에너지가 크다는 소리? 네 맞습니다. 그리고 물입자의 질량이 늘어나지 않고 운동에너지가 늘어나려면 속도가 늘어나야하므로[각주:1], 온도가 높은 물의 입자들은 낮은 온도의 물에 비해서 속도가 빠릅니다. 처음 보다 물 입자들의 평균속도가 빨라졌다면, 물의 온도가 높아졌다고 이야기 할 수 있습니다.

자, 그런데 이런 경우는 어떻게 된 것일까요?

어떤 검은 옷을 입은 사내가 물통에 물을 가득 담고 KTX 위에 올려 놓습니다. 이 때 절대로 떨어지지 않도록 꽉 붙여놓았죠. 그리고 몇 분 후 케로로에게 지령이 전달되었습니다.

“지금 광명역으로 가서, KTX 위에 놓인 물통 속에 있는 물의 온도를 알아오라. 2시간 이내에 알아오지 못하면, 끔찍한 결과를 얻게 될 것이다.”

케로로가 광명역에 도착했을 때는 이미 기차가 출발한 상태였습니다. 게다가 이미 최고속력에 도달해버려서 쫓아갈 수도 없었습니다. 역시 우리의 케로로! 그의 주머니에는 최첨단 망원경이 있었습니다. 광명역에 있던 케로로가 최첨단 망원경으로 그 물통에 있는 물 입자들을 관측했습니다. 이때, 물 입자들의 속도를 관측하는 것이 중요하죠. 그렇게 해야 운동에너지를 구할 수 있으니까요. 케로로는 모든 입자의 속력을 전부 동시에 관측했습니다. 이제 운동에너지를 구해서 평균만 내면 미션을 완성할 수 있게 됩니다.

그런데 케로로가 이렇게 구한 값을 제출하면, 끔찍한 결과를 얻게 됩니다. 왜 그럴까요? 분명히 각 입자들의 운동에너지를 구한다음, 그 평균을 구했으니까 온도가 맞을 텐데 말이죠. 그리고 어떻게 하면 지금 케로로가 가진 데이터만으로 미션을 완성 할 수 있을까요?

  1. K.E.=1/2 m v^2:(운동에너지)=(질량)*(속도의 제곱) [본문으로]
싱찬's | 2007.08.26 17:57 신고 | 절대주소 | 수정/삭제 | 댓글
잘 보구 갑니다.
꼼지락 | 2007.08.26 19:27 신고 | 절대주소 | 수정/삭제
아직 답도 안올린 글을 잘보셨다니요,, 감사합니다.;;;
답답해요..ㅠㅠ | 2008.10.07 13:33 | 절대주소 | 수정/삭제 | 댓글
제발 답 좀 올려주세요 ㅠㅠ

궁금해 미치겠어요 흑흑
꼼지락 | 2008.11.13 19:15 신고 | 절대주소 | 수정/삭제
어디서부터 궁금하신가요?
'ㅅ' | 2009.03.27 14:29 | 절대주소 | 수정/삭제 | 댓글
아 이거 완전 궁금합니다. ㅎㅎ

기대하면서 답 기다리는 중.
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