* 출판사로부터 해당 도서를 지원받아 작성했습니다.

여러분 열역학 법칙에 대해 들어보셨나요?

제 1, 2, 3법칙에 이어 정의를 위해 등장한 0법칙으로 이뤄져있는데요.

열역학 법칙은 열과 일을 정의하기 위해 만들어진 법칙이에요.

- 제 0법칙 : 열평형의 법칙

- 제 1법칙 : 에너지 보존 법칙

- 제 2법칙 : 엔트로피 증가 법칙

- 제 3법칙 : 절대 영도(0 K) 엔트로피 법칙

이렇게 정의된 법칙이에요.

(얼마나 달달 외웠는지 십 년이 지났는데도 기억 남)

아마 전공 시험을 위해 달달 외우곤 했을 분들이 많을 텐데요.

이 법칙을 배울 때 0, 1법칙은 세상을 살아가면서 이렇다고 이해할 수 있는 개념이지만

저 “엔트로피”가 대체 어디서 온 개념인지,

한국어로 “무질서도”라고 표현하는데 이게 대체 뭘 의미하는지

쉬이 와 닿지 않는다는 말이죠.

근데 이 책에서는 진짜 간단하게 표현이 되어있어요.

“엔트로피는 에너지의 쓸모없는 정도를 나타내는 수치이다.”

초반에 이 문장을 읽고 조금은 충격에 빠졌어요.

사실 저 문장이 맞거든요.

열이 고온에서 저온으로 이동하는 것,

일에서 열은 100% 전환되지만

열에서 일은 100% 전환되지 않는 이유를 설명하기 위해 나온 개념인데요.

역학적에너지의 엔트로피는 0이지만,

열에너지의 엔트로피는 0 이상의 양수거든요.

책에서 이 개념을 너무 쉽게 설명하고 있어서 놀랐어요.

---

챕터 1에서는 열역학에서 중요한 엔트로피의 개념을 다루고

챕터 2에서는 중, 고등과정에서 어렴풋이 배웠던 초임계유체에 대해서 소개하고

챕터 3에서는 비교적 최근에 규명된 음펨파 효과와 과냉각, 21가지의 얼음 결정을 다루고 있어요.

물은 인체와 지구 표면의 대부분을 구성하고 있고

인간을 비롯한 생명체뿐만 아니라 세상의 많은 부분에 관여하는 분자인데요.

그 분자가 단순히 0 ℃에 얼고, 100 ℃에 끓지 않는다는 점,

기체, 액체, 고체가 아닌 다른 상태로써 존재할 수 있다는 점을 흥미롭게 다루고 있어요.

---

화학공학 전공자 입장에서 말씀드리면

보통 열역학을 좋아하는 사람들은 변태(positive)인 경우가 많은데요. (웃음)

왜냐하면 열역학이라는 과목이 과학이 좋아서 공학을 선택한 학생들에게

슬픔과 좌절을 맛보게 하는 과목 중 하나이기 때문이에요. (눈물)

정규 교육과정 12년 간 배웠던 과학과는 조금 다르고

살면서 거의 들어본 적 없는 정의와 용어와의 싸움이 시작되거든요.

공학의 핵심과목이니 슬프게도 포기할 수도 없는 과목이죠.

이 책의 첫 챕터를 읽으면서 든 생각은

하민영 교수님은 “진짜구나” 하는 생각이 들었어요.

원래 어려운 학문을 쉽게 설명하기 위해서는

그 학문에 대해 높은 경지에 이르러야 가능하다 생각하기 때문인데요.

한 번쯤 학회에서 만나 뵙고 싶다는 생각이 드네요.

(대학원 열심히 다녀야겠ㄷ...)

과학/공학 도서 특성 상 많은 분들의 관심을 받기는 쉽지 않더라고요.

그럼에도 불구하고 이런 의미있는 책을 만들어주신

하민영 교수님과 플루토 출판사에 감사하다는 생각이 들었어요.

---

이 책은 대학에서 학문을 접하는 난이도에 비해 쉽게 쓰인 것은 사실이지만

그 내용 자체가 쉽다고 말씀드리긴 어려워요.

제가 재밌게 읽을 수 있었던 이유는

우선적으로 화학공학을 전공했고,

나름 해당 분야의 석사학위를 취득해서 관련 분야에서 일해 왔기 때문이에요.

(지도교수님이 열역학 과목 담당이셨고, 저는 파생된 학문 중 하나인 전기화학 전공이거든요)

그래서 이 책을 가장 추천하고 싶은 분은

공학을 전공하고 열역학에서 엔트로피라는 개념을 깊게 접하기 시작한 대학생들이에요.

고등학교 과정과는 달리 단순한 암기로는 추후 응용이 어려워지는 경우가 많아

처음 개념을 접할 때 이런 도서들이 도움이 될 것 같거든요.

(후배들이 읽었으면 좋겠는 추천 도서!)

또는 공학을 전공하고 싶은데 그 느낌을 찍먹해보고 싶은 고등학생들이 읽어본다면

꽤나 흥미로운 시간을 보낼 수 있을 것 같다는 생각이 들어요.

(미리 이야기 하자면 어려울 가능성이 높아요)

사실 직장 생활하다보면 전공이 머릿속에서 많이 흩어져서 기억이 잘 안 나거든요.

오랜만에 전공 찍먹해보고 싶으시면 한번 읽어보세요. (웃음)

그럼 오늘의 독서 끝!

물이라고 하는 물질은 참으로 신기한 특징을 가지고 있다.

밀도, 비중, 비열

이 모든 것들이 특별하지만

그 중에서 가장 특별한 것은

초중고 과정에서 아니 대학 과정마저

물이라고 하는 물질이 늘 등장한다.

물질의 3가지 상태인 고체(얼음), 액체(물), 기체(수증기)를

가장 간단하게 온도만 바꿔줘도

늘 관찰할 수 있기 때문에

그래서 늘 우리의 교과서와 과학 관련 책에서 자주 언급되었다.

그런데 끓지 않다니. 얼지도 않는다고

이 책을 읽어 볼 수 밖에 없는 당연한 이유였다.

학생들과 열역학이나 

물질의 상태 또는 상전이에 대한 수업을 진행하다 보면

임계점과 초임계 유체에 대한 설명이 필요할 때가 많다.

하지만 학생들은 그런 상태를 본 적이 없어서

이해하기가 쉽지 않다.

그런 상태를 보이는 것도 믿기 어려울 뿐만 아니라

고온고압의 상태를 이해하는 것도 어렵다.

심지어 지금의 학생들은 인공지능과 빅데이터로 설명되는 

산업혁명 시기에 살고 있기 때문에

엔진의 효율이 왜 중요한지

열역학적인 측면에서 자유에너지와 엔트로피가 어떤 의미인지

어려워한다.

그래서 이 책을 선택해서

읽기 시작했다.

학생들에게 초임계 유체에 대한 설명을 하기 위해

끓음과 끓지 않는 상태

참기름 추출에 상태도와 임계점 그리고 초임계유체에 대한

개념이 필요한 이유

이 책을 읽으면서 좀 더 쉽게 이해가 되었네요

필기도 하고 포스트잇도 붙이고

책을 깨끗하게 보는 편이라

읽은 흔적을 남기지 않지만

이 책은 표시를 해 두었네요...

카르노사이클(물리화학 시간에 참 어려웠던 이론이었는데)

참고로 비문학 지문으로 읽어 보는 것도 강추합니다.

출판사에서 제공한 책으로 리뷰 남깁니다.

❤️도서협찬❤️《 끓지 않는 물, 얼지 않는 물 》

ㅡ 하민영

📔 고체·액체·기체 너머에서 만나는 물질과 열역학의 새로운 세계

📕 물에 관한 상식을 열역학으로 다시 들여다보다

📗 끓지 않는 물에서 얼지 않는 물까지,

과학자들의 논쟁을 따라가다

ㅡ 이 책은 삶의 해상도를 높이려는 과학 책이다.

 해상도는 종이에 인쇄하거나 화면에 출력한 그림이 얼마나 섬세하고 정밀하게 표현되었는지를 뜻하는 말이다.

 해상도가 높으면 하나하나 잘 보이지만 낮으면 한 덩어리처럼 뭉쳐서 보인다.

 세상에 분명히 존재하는 것들도 내가 그것에 대해 모르고 보지 못하면 없는 듯 느껴진다. 원래 아는만큼 보이는 법이다.

 이 책에서 다루고 있는 물질의 세가지 상태도 딱 그렇다.

 고체, 액체, 기체에 대해서는 학창시절에 열심히 배웠다. 그래서 이것에 대해서 만큼은 잘 안다고 많이들 자부한다.

 과연 그럴까?

 끓지 않는 물이 있고 얼지 않는 물이 있다는 것을 아는가?

 과학시간에 배운 내용에서는 고체, 액체, 기체 이 세 가지가 뚜렷히 분류되었다.

 그러나 실제로는 세가지 상태가 전부는 아니다. 

 압력이 충분히 높아지면 온도를 아무리 올리더라도 물이 더 이상 끓지않는 제4의 상태가 된다.

 이것을 초임계 유체라고 한다.

 기체도 액체도 아닌 중간의 성질을 갖고 있다. 

 그렇다. 세가지로 딱 떨어지는 것이 아니다. 솔직히 말하면 새롭게 알게 된 사실이다.

 그것만이 아니다. 

 과학자들은 이제까지 얼음의 종류도 21종이나 찾아냈다. 얼음이라고 해서 다 같은 얼음이 아니다.

 전기가 통하고 물보다 두배나 무거운 데다 시커먼 얼음도 있다고 한다.

 우리가 알고 보는 세상이 얼마나 미미하고 단편적인 지를 다시금 느끼게 된다.

 이 책에서 소개하고 있는 끓지 않는 물, 얼지 않는 물에 대해서 모르는 상태라도 이 원리를 이용한 트릭을 보았다면 아마도 마법이나 귀신의 소행이라고 생각했을 것 같다.

 전세계에서 일어나는 설명할 수 없는 일들이 사실은 오컬트가 아니라 아직 밝혀지지 않은 과학일 지도 모른다.

 예전에 술집에서 슬러시 소주라는 것이 유행했던 적이 있었다. 

 그때도 참 신기하다고 생각했지만 원리는 알지 못했는 데, 그 원리에 대한 이야기도 실려 있다.

 "병 소주를 사서 영하 18℃의 냉동고에 두 시간 30분 동안 보관하는 것이 일반적인 레시피이다~ 소주는 영하 18℃에서도 두 시간 이상 얼지 않다가 충격을 가하는 순간 얼어붙는 것이다. 이처럼 액체의 온도가 어는점보다 낮아졌음에도 고체로 변하지 않는 현상을 과냉각이라고 한다. "

 너무 재밌다.

 이래서 과학 좋아하는 사람들이 과학에 빠져드나보다.

[ 플루토 @plutobook16_pub 출판사에서 도서를 지원받아 주관적으로 작성하였습니다 ]

#끓지않는물얼지않는물 #하민영

#플루토 #과학교양서 #열역학

#엔트로피 #책추천 #책스타그램 #북스타그램 #서평 #신간소개 #북리뷰 #추천도서 #베스트셀러 #서평단 #도서협찬

☕️화학을 전공한 나에게도 공부하는 동안 너무 신기한게 물이욨다

비열의 기준점이 되기도 하고

인류에게는 없어서는 안될 물은 얼면 부피가 증가하는 유일한 존재이기도 했고 고액기 세가지 형태로도 변형되면서

물은 같은 성질을 유지하고 있다

물과 수증기의 응결이 다르다는 것도 이 책에서 처음 알았다

물의 변화하면서 만들어지는 물질의 변화.

끌음과 얼음 사이를 반복하는 물.

그 물의 변화를 완전 파헤친 소중한 책.

아이들 면접이나 진로 탐색 자료로도 좋을 것 같다.

"출판사로부터 도서를 제공받아 작성한 서평입니다."

물을 고체, 액체, 기체로 나누고 0℃에서 얼고 100℃에서 끓는다고 배워왔지만, 이 책을 읽고 나니 우리가 알고 있던 물의 세계가 생각보다 훨씬 복잡하고 흥미롭다는 것을 알게 됐다.

『끓지 않는 물, 얼지 않는 물』은 물질의 상태 변화와 열역학의 발전 과정을 따라가며, 익숙한 현상을 조금 더 깊이 바라보게 한다. 특히 ‘인식의 해상도’라는 개념이 인상적이었다. 큼직하고 뭉툭한 지식에서 출발해 섬세하고 예리한 이해로 나아간다는 설명이 과학 공부의 의미를 새롭게 생각하게 했다.

엔트로피와 분자들의 움직임, 과냉각수와 초임계유체에 관한 이야기도 흥미로웠다. 단순히 과학 지식을 전달하는 데 그치지 않고, 우리가 당연하게 받아들였던 현상에 다시 질문을 던지게 한다.

책을 읽으며 사람을 바라보는 방식과 글쓰기에 대해서도 생각하게 됐다. 같은 현상이나 사람이라도 얼마나 자세히 들여다보느냐에 따라 전혀 다른 모습이 보일 수 있기 때문이다.

익숙한 물 한 잔에서 출발해 세상을 바라보는 나의 시선까지 돌아보게 만든 과학 교양서다.