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품목정보
| 발행일 | 2021년 01월 30일 |
|---|---|
| 쪽수, 무게, 크기 | 248쪽 | 454g | 150*224*20mm |
| ISBN13 | 9788963193984 |
| ISBN10 | 8963193985 |
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저자 소개 (1명)
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현대 문명에서는 대부분의 에너지를 전기 에너지로 전환하여 사용하고 있다. 따라서 새로운 에너지원을 개발한다는 것은 전기 에너지로 전환할 수 있는 새로운 에너지원을 찾아낸다는 의미라고 할 수 있다.
--- p.32
우리는 지금까지 열이 무엇인지, 우리가 측정하는 온도가 무엇을 의미하며 어떤 방법으로 온도를 측정하는지, 그리고 물질의 상태 변화와 열 사이에 어떤 관계가 있는지에 대해 알아보았다. 대부분이 교과과정에서 다루는 내용이어서 이미 잘 알고 있는 것들이다. 이것은 본격적인 운동을 하기 전에 하는 준비운동에 해당된다고 할 수 있다.
--- p.59~60
1600년대부터 기초를 다지기 시작한 열역학은 1800년대에 열역학 제1법칙과 열역학 제2법칙이 확립되면서 완성되었다. 그러나 통계물리학은 분자들의 운동을 통계적으로 분석하기 시작한 1800년대 후반에 시작되어 양자역학이 성립된 1900년대 초에 크게 발전했다.
--- p.68
열기관의 등장과 발전은 인류 문명의 역사를 크게 바꾸어 놓았다. 열기관의 등장으로 사람의 힘이나 가축의 힘을 이용해 하던 일들을 열기관으로 작동하는 기계들이 하게 되었다. 열기관이 널리 사용되자 더 나은 열기관을 만들기 위해 열을 연구하는 사람들이 나타나게 되었고, 따라서 열과 관련된 현상을 설명하는 열역학이 발전할 수 있었다.
--- p.91
증기기관의 작동원리를 연구하던 과학자들은 물레방아가 작동하는 방식과 증기기관이 작동하는 방식에 공통점이 있다는 것에 주목했다. 물레방아가 작동하기 위해서는 높은 곳에서 낮은 곳으로 떨어지는 물이 있어야 하는 것과 마찬가지로 증기기관이 작동하기 위해서는 높은 온도에서 낮은 온도로 흐르는 열이 있어야 했다.
--- p.113
카르노가 열기관의 열효율과 관련한 중요한 사실을 알아내기는 했지만, 그는 아직 잘못된 이론인 열소설에서 벗어나지 못하고 있었다. 따라서 열역학의 과제는 열소설을 이용하지 않고도 어떻게 카르노가 얻어낸 결론을 설명하느냐 하는 것이었다. 그 일을 해내기 위해서는 우선 열이 열소라는 물질의 화학 작용이 아니라 에너지의 한 종류라는 것을 밝혀내야 했다.
--- p.132
역학에서 에너지 개념이 받아들여지자 열역학에서도 에너지 개념을 도입하기 시작했다. 과학자들 중에는 열기관의 작동은 물론 우리가 체온을 유지하고 활동을 하기 위해 음식물을 먹어야 하는 것도 에너지를 이용하여 설명하려는 사람들이 나타났다. 그리고 실험을 통해 역학적 에너지와 열 사이의 관계를 밝혀내기도 했다. 이런 과학자들의 노력으로 열도 에너지의 한 종류라는 것이 밝혀졌고, 열을 포함한 에너지 보존법칙이 확립될 수 있었다.
--- p.140
클라우지우스는 열이 왜 높은 온도에서 낮은 온도로만 흐르는지를 설명하려고 하는 대신 그것을 열이 가지고 있는 본성의 하나로 받아들이기로 했다. 다시 말해 열이 높은 온도에서 낮은 온도로만 흐르는 것을 새로운 열역학 법칙으로 정하자고 제안한 것이다.
--- p.163
이제 클라우지우스는 이 새로운 물리량이 에너지와 비슷한 성격을 가진다는 점에 주목하여 엔트로피라는 이름을 붙였다. 에너지의 어원은 힘이나 활력 등을 의미하고, 엔트로피의 어원은 변화를 의미한다. 변화의 의미를 가진 엔트로피라는 이름을 붙인 것은 열이 동력으로 전환되는 과정에서 이 양이 중요한 역할을 한다고 생각했기 때문이다. 엔트로피라는 새로운 물리량은 이렇게 해서 세상에 그 모습을 드러내게 되었다. 클라우지우스는 엔트로피를 열량을 온도로 나눈 양으로 정의했다.
--- p.171
따라서 우주의 총엔트로피는 항상 증가해야 한다. 138억 년 전에 있었던 빅뱅으로 시작된 우주는 팽창하면서 식어가고 있다. 그것은 우주의 총엔트로피가 증가하는 변화이다. 우주 이곳저곳에서는 별들이 핵융합 반응을 하면서 에너지를 방출하고 있다. 이것 역시 우주 엔트로피를 증가시키는 변화들이다. 지구에는 많은 종류의 생명체들이 살아가고 있다. 우주의 다른 곳에도 생명체가 살고 있는지 현재로서는 알 수 없지만 생명체도 우주의 엔트로피를 증가시키는 역할을 하고 있다.
--- p.211
수식으로부터 해방된 엔트로피와 엔트로피 증가의 법칙 이야기는 쉬운 이야기처럼 보일 수도 있지만, 논리적 인과관계가 명확하지 않아 정확한 의미를 파악하기 어려운 이야기가 될 수도 있다. 그러나 그렇다고 해도 엔트로피와 엔트로피 증가의 법칙을 이용한 분석이 주는 신선한 충격이 줄어들지는 않을 것이다.
--- p.32
우리는 지금까지 열이 무엇인지, 우리가 측정하는 온도가 무엇을 의미하며 어떤 방법으로 온도를 측정하는지, 그리고 물질의 상태 변화와 열 사이에 어떤 관계가 있는지에 대해 알아보았다. 대부분이 교과과정에서 다루는 내용이어서 이미 잘 알고 있는 것들이다. 이것은 본격적인 운동을 하기 전에 하는 준비운동에 해당된다고 할 수 있다.
--- p.59~60
1600년대부터 기초를 다지기 시작한 열역학은 1800년대에 열역학 제1법칙과 열역학 제2법칙이 확립되면서 완성되었다. 그러나 통계물리학은 분자들의 운동을 통계적으로 분석하기 시작한 1800년대 후반에 시작되어 양자역학이 성립된 1900년대 초에 크게 발전했다.
--- p.68
열기관의 등장과 발전은 인류 문명의 역사를 크게 바꾸어 놓았다. 열기관의 등장으로 사람의 힘이나 가축의 힘을 이용해 하던 일들을 열기관으로 작동하는 기계들이 하게 되었다. 열기관이 널리 사용되자 더 나은 열기관을 만들기 위해 열을 연구하는 사람들이 나타나게 되었고, 따라서 열과 관련된 현상을 설명하는 열역학이 발전할 수 있었다.
--- p.91
증기기관의 작동원리를 연구하던 과학자들은 물레방아가 작동하는 방식과 증기기관이 작동하는 방식에 공통점이 있다는 것에 주목했다. 물레방아가 작동하기 위해서는 높은 곳에서 낮은 곳으로 떨어지는 물이 있어야 하는 것과 마찬가지로 증기기관이 작동하기 위해서는 높은 온도에서 낮은 온도로 흐르는 열이 있어야 했다.
--- p.113
카르노가 열기관의 열효율과 관련한 중요한 사실을 알아내기는 했지만, 그는 아직 잘못된 이론인 열소설에서 벗어나지 못하고 있었다. 따라서 열역학의 과제는 열소설을 이용하지 않고도 어떻게 카르노가 얻어낸 결론을 설명하느냐 하는 것이었다. 그 일을 해내기 위해서는 우선 열이 열소라는 물질의 화학 작용이 아니라 에너지의 한 종류라는 것을 밝혀내야 했다.
--- p.132
역학에서 에너지 개념이 받아들여지자 열역학에서도 에너지 개념을 도입하기 시작했다. 과학자들 중에는 열기관의 작동은 물론 우리가 체온을 유지하고 활동을 하기 위해 음식물을 먹어야 하는 것도 에너지를 이용하여 설명하려는 사람들이 나타났다. 그리고 실험을 통해 역학적 에너지와 열 사이의 관계를 밝혀내기도 했다. 이런 과학자들의 노력으로 열도 에너지의 한 종류라는 것이 밝혀졌고, 열을 포함한 에너지 보존법칙이 확립될 수 있었다.
--- p.140
클라우지우스는 열이 왜 높은 온도에서 낮은 온도로만 흐르는지를 설명하려고 하는 대신 그것을 열이 가지고 있는 본성의 하나로 받아들이기로 했다. 다시 말해 열이 높은 온도에서 낮은 온도로만 흐르는 것을 새로운 열역학 법칙으로 정하자고 제안한 것이다.
--- p.163
이제 클라우지우스는 이 새로운 물리량이 에너지와 비슷한 성격을 가진다는 점에 주목하여 엔트로피라는 이름을 붙였다. 에너지의 어원은 힘이나 활력 등을 의미하고, 엔트로피의 어원은 변화를 의미한다. 변화의 의미를 가진 엔트로피라는 이름을 붙인 것은 열이 동력으로 전환되는 과정에서 이 양이 중요한 역할을 한다고 생각했기 때문이다. 엔트로피라는 새로운 물리량은 이렇게 해서 세상에 그 모습을 드러내게 되었다. 클라우지우스는 엔트로피를 열량을 온도로 나눈 양으로 정의했다.
--- p.171
따라서 우주의 총엔트로피는 항상 증가해야 한다. 138억 년 전에 있었던 빅뱅으로 시작된 우주는 팽창하면서 식어가고 있다. 그것은 우주의 총엔트로피가 증가하는 변화이다. 우주 이곳저곳에서는 별들이 핵융합 반응을 하면서 에너지를 방출하고 있다. 이것 역시 우주 엔트로피를 증가시키는 변화들이다. 지구에는 많은 종류의 생명체들이 살아가고 있다. 우주의 다른 곳에도 생명체가 살고 있는지 현재로서는 알 수 없지만 생명체도 우주의 엔트로피를 증가시키는 역할을 하고 있다.
--- p.211
수식으로부터 해방된 엔트로피와 엔트로피 증가의 법칙 이야기는 쉬운 이야기처럼 보일 수도 있지만, 논리적 인과관계가 명확하지 않아 정확한 의미를 파악하기 어려운 이야기가 될 수도 있다. 그러나 그렇다고 해도 엔트로피와 엔트로피 증가의 법칙을 이용한 분석이 주는 신선한 충격이 줄어들지는 않을 것이다.
--- p.220
출판사 리뷰 출판사 리뷰 보이기/감추기
추천평 추천평 보이기/감추기
열역학 제1법칙과 제2법칙은 자연현상을 설명하는 기본적인 물리법칙들 중 하나이고, 열역학 제2법칙을 체계적으로 설명하기 위해 도입된 엔트로피라는 물리량은 물리학은 물론 다른 여러 분야에서도 이용되고 있는 중요한 물리량이다. 열역학 법칙들과 엔트로피가 도입되는 역사적인 과정을 설명하고, 엔트로피라는 물리량이 물리학을 비롯한 여러 분야에서 어떻게 이용되고 있는지를 보여주는 이 책은 쉽게 읽을 수 있으면서도 열역학 법칙들과 엔트로피를 심도 있게 이해할 수 있도록 하여 새로운 사실을 알아가는 즐거움을 느낄 수 있도록 해줄 것이다.
- 윤종걸 (수원대학교 물리학 교수, 대학원장)
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