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프롤로그. 따뜻함은 물체가 아니라 관계 속에서 나타난다
1장. 온도계보다 먼저 느껴지는 차이 1절. 같은 방, 다른 표면의 감각 2절. 온도와 열의 서로 다른 의미 3절. 열평형의 도달과 남은 감각 2장. 열이 아니라 에너지를 세는 법 1절. 줄과 와트의 서로 다른 장부 2절. 물질마다 다른 비열 3절. 들어온 에너지와 사라진 에너지 3장. 붙어 있는 물체를 건너는 전도 1절. 입자와 전자가 잇는 전달 2절. 두께와 면적이 바꾸는 속도 3절. 맞닿는 자리가 만드는 저항 4장. 빨리 달아오르고 늦게 식는 이유 1절. 열전도율과 열확산율 2절. 시간이 들어간 냉각 문제 3절. 만지는 순간과 기다린 뒤의 차이 5장. 움직이는 공기가 옮기는 열 1절. 자연대류가 생기는 조건 2절. 바람이 만드는 강제대류 3절. 실내 공기 층화의 실제 6장. 물속에서 나타나는 온도의 층 1절. 가열 위치가 바꾸는 순환 2절. 밀도와 성층화의 경계 3절. 저어 주는 일과 기다리는 일 7장. 닿지 않아도 전해지는 복사 1절. 공기 없이도 도달하는 에너지 2절. 흡수·반사·방출의 표면 3절. 절대온도가 드러나는 네제곱 8장. 단열재가 막는 길과 못 막는 길 1절. R값과 U값이 가리키는 것 2절. 틈새와 열교라는 우회로 3절. 반사막과 공기층의 조합 9장. 옷과 피부가 주고받는 열 1절. 섬유 사이에 머무는 공기 2절. 젖은 피부와 증발 잠열 3절. 그늘과 바람이 뒤집는 체감 10장. 집 안에 만들어지는 작은 기후 1절. 햇빛을 받는 창과 그늘진 벽 2절. 벽과 바닥이 품는 시간차 3절. 환기와 냉난방이 엇갈리는 순간 11장. 부엌에서 읽는 온도의 경로 1절. 냄비와 물 사이의 전달 2절. 컵과 뚜껑 사이의 손실 3절. 보냉 용기의 원리와 한계 12장. 온도를 정확하게 비교하는 눈 1절. 센서가 실제로 읽는 것 2절. 오차를 줄이는 반복의 조건 3절. 모형을 현실에 맞춰 수정하는 법 에필로그. 온도의 숫자에서 에너지의 경로로 |
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읽는 동안 어려운 수식을 외울 필요는 없다. 다만 숫자 옆의 단위를 건너뛰지 않는 편이 좋다. 온도 차이와 이동한 에너지의 양, 걸린 시간을 서로 다른 질문으로 읽으면 단위가 다른 양을 섞는 실수를 줄일 수 있다. 식이 등장하는 곳에서는 어떤 조건에서만 그 식을 쓸 수 있는지부터 설명한다. 식에 넣을 수 없는 조건을 알아보는 능력은 계산 결과를 얻는 능력만큼 중요하다.
본문의 수치 예시는 두 종류이다. 단위의 정의나 검증된 물리 관계를 설명하는 값이 있고, 변수 사이의 관계를 보여 주려고 정한 가정값이 있다. 가정한 사례는 실제 가정집이나 제품의 측정 결과가 아니다. 물체의 크기나 온도차를 바꾸었을 때 무엇이 달라지는지 확인하기 위한 계산이다. 실제 자료에 없는 정밀도를 덧붙이지 않으며, 계산값이 깔끔하다는 이유로 현실도 같은 결과를 낸다고 주장하지 않는다. 비교표는 서로 다른 조건을 한눈에 읽는 곳에 놓았다. 표가 보여 주는 것은 결과만이 아니라 비교가 성립하는 범위이다. 같은 재료를 비교하는데 크기가 다르거나, 같은 크기를 비교하는데 주변 조건이 다르면 어느 변수가 결과를 만들었는지 분리하기 어렵다. 표를 읽을 때에는 가장 큰 숫자보다 먼저 무엇을 고정했고 무엇을 바꾸었는지 살펴보는 편이 낫다. 따뜻함이라는 말에는 편안함과 기억도 담긴다. 그러나 이 책에서는 그 정서를 물리량과 혼동하지 않는다. 따뜻한 방이라고 느끼는 경험을 존중하면서도 그 경험을 만든 조건은 따로 묻는다. 같은 숫자 아래 놓인 서로 다른 상황을 구별할 수 있다면, 익숙한 물건을 보며 생각하는 질문도 달라진다. ‘얼마나 뜨거운가’에서 ‘어디에서 어디로, 어떤 길을 따라, 얼마나 빨리 에너지가 옮겨 가는가’로 시야가 넓어진다. |