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열은 여기된 분자상태의 결과입니다. 피도면이 뜨거울 때, 물질 내부의 분자는 진동합니다. 진동의 강도는 물체가 얼마나 뜨거운가에 의해 정의됩니다. 사람이 “차갑다”라고 말하는 것은, 실제로는 입자가 0 Kelvin 혹은 섭씨 -273.15 ℃인 “절대 영도”에서 진동한 만큼의 양과 비교하였을 때 진동하지 않는다는 것의 상대적인 표현입니다. 이것은 물질 내부의 입자가 전혀 진동하지 않을 때입니다. 흥미롭게도, 이 온도는 지금까지 측정된 적이 없으며 오직 이론에 의한 값이라는 것입니다. 이 온도에 관해 벌어지는 다른 많은 흥미로운 이론들이 있습니다. 물질의 파괴나 다른 기묘한 공상과학 소설의 음향 효과 등이 있지만 아직까지 이것들을 밝혀내기 힘듭니다.
본 주제로 돌아와서, 모든 다른 상태와 마찬가지로 열은 평형에 도달하고자 하는 성질이 있습니다. 바꿔 말하면, 한가지 물체가 다른 것보다 뜨거우면, 그 둘은 동일한 온도에 도달하고자 한다는 것입니다. 이것은 파이프로 연결된 두 탱크에 담긴 물과 유사합니다. 만약 한 탱크의 수위가 더 높다면 물은 파이프를 통해 수위가 낮은 탱크로 흐를 것입니다. 잠시 후, 두 탱크는 평형 상태에 도달할 것입니다.
두 물질이 평형 온도에 도달하기 까지는 여러 변수들이 작용합니다. 두 물질의 질량과 잠복열이 변수가 됩니다. 두 물질이 평형온도에 도달하는 속도는 두 물질간 온도 차와 얼마나 빨리 열이 뜨거운 물질에서 차가운 물질로 전달되는 가에 따라 좌우됩니다. 이 시점에서 바로 단열재가 역할을 하게 됩니다. 두 물질이 평형온도에 도달하는 것은 피할 수 없지만, 단열재는 거기에 도달하는 시간을 연장시켜 줍니다.
Ⅰ. 열 흐름 방법
열 전달의 세가지 방법으로 열의 흐름이 생깁니다 : 전도, 대류, 그리고 복사입니다.
1. 전도
전도는 고체에서 발생합니다. 전도는 한 고체 내부에서 혹은 두 인접한 고체 사이에 발생할 수 있습니다. 미시적 기준으로 보면 전도는 분자 진동의 확산에 의해 열이 전달되는 것입니다.
알루미늄 봉을…(생략)
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