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1 화 학

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(1)

1 화 학

1.7 화학 : 물질과 그 변화에 관한 연구 1.8 물질의 분류

1.9 물질의 측정 1.10 밀도

1.11 에너지 : 열과 온도 1.12 비판적인 사고

1.1 과학과 기술 : 지식의 근원 1.2 인식의 변화와 관습의 변화 1.3 과학은 시험할 수 있고 , 재현 가능하고 ,

설명에 도움이 되어야 하고 , 예측할 수 있도록 해야 하며 , 잠정적이다 .

1.4 과학과 기술 : 위험과 이익 1.5 화학의 중심 역할

1.6 사회 문제의 해결 : 과학적 연구

(2)
(3)

모든 시기의 화학

화학 (Chemistry) : 물질과 물질이 변하는 것을 연구하는 분야 - 건강과 의학의 발전

- 생물학기술의 놀라운 발전 ; 인간유전자의 해독 , 신약의 개발 , 영양학의 발전 등 - 환경문제의 이해 ; 지구온난화 (CO2, Freon), 오존고갈 (CFCs, Freon), 미세먼지

그림 유기농 식품은 화학물질이 없는 것이 아니다 . 실제로 유기농 식품은 완전히 화학물질로만 이루어져 있다 .

그림 100 년 전에는 오염된 식수가 콜레라의 발병 원인이었다 . 현대의 정수장에서는 고형 물질을 제거하고 병원성 박테리아를 죽이기 위해 화학물 질을 사용하여 물을 식수로 만든다 .

(4)

성층권 오존 : 지구 방어막

오존 (O3)

- 산소의 동소체

- 광화학 스모그를 구성하는 물질로 흡입시 독성이 강한 물질 - 성층권에서 생명을 파괴하는 UV 광선으로부터 지구를 보호 공기 오염물질로서의 오존

- 강력한 산화제 : 고무 제품의 수명을 짧게 함 - 반응성이 매우 큼

- 호흡기에 악영향

: 폐에 염증 , 천식 악화 , 가슴의 통증과 기침 - 아이들에게 큰 피해를 줌

: WHO 는 공기오염으로 인한 사망자의 80% 가 어린이라고 추정

그림 오존은 고무를 딱딱하게 하고 갈라지게 한다 . 타이어 회사는 파라핀 왁스를 고무 안에 넣어 오존으로부터 타이어를 보호한다 .

(5)

성층권 오존 방어막

- 중간권 : 산소분자가 짧은 고 에너지 자외선에 의해 산소 원자로 쪼개짐

- 성층권 : 중간권에서 쪼개진 산소 원자가 내려와 오존을 형성

⇒ 자외선을 흡수하여 대류권을 보호함

⇒ 흡수된 자외선에 의해 역반응이 일어나 오존이 분해됨

- 성층권의 오존 농도는 일정하게 유지됨

⇒ 3,000 억 톤의 오존이 매일 순환과정에 의해 파괴되고 생성됨

⇒ 성층권의 낮은 압력 때문에 오존 전체가 해수면 압력으로 압축된다면 오존층의 두께 = 3 mm

) ( )

( )

( )

( 2

3

g O g O g

O

 에너지 자외선  

(6)

염화불화탄소와 오존 구멍

미국 국가연구위원회에 의하면 오존층이 1% 감소할 때마다 피부암이 2-5% 증가 오존층의 두께 : 위도와 계절에 따라 변함

⇒ 오존 농도의 순환은 남극에서 가장 활발 염화불화탄소 (chlorofluorocarbons, CFCs) - 성층권의 오존층 고갈에 영향을 미침

- 에어로졸 용기의 분산 기체 , 플라스틱의 발포제 , 냉각제 등으로 사용됨

- 상온에서 기체 or 낮은 끓는점을 가진 액체 - 물에 녹지 않고 대부분의 다른 물질에 안정 - 오존층 파괴 메커니즘

⇒ CFC 한 분자가 분해되면 수천 개의 오존 분자가 파괴됨



UV CF Cl Cl

Cl

CF

2 2 에너지( 자외선) 2

2

3

ClO O

O

Cl

    

O

2

Cl O

ClO

   

그림 콜로라도 보울더에 있는 미국 해양대기관리처의 화학자인 솔로몬 (Susan Solomon) 은 1986 년에 CFC 에 의한 극지의 오존층 파괴 메커니즘을 제안

(7)

이산화탄소와 기후변화

- 1832 년 이래로 대기 중 이산화탄소의 농도는 35% 가 증가하여 2008 년 390ppm - 2000 년 이후부터는 1 년에 2ppm 씩 증가하고 있음

- 온실효과 (greenhouse effect)

: 이산화탄소와 다른 온실가스들이 적외선을 흡수하여 가두어 둠으로 인해 지구의 기온이 상승되는 효과

그림 13.12 온실효과

(8)

온실가스와 지구온난화

지구온난화 (global warming)

: 온실효과가 증가되어 지구의 평균 온도를 높이는 현상 - 대표적인 온실기체 : CO2

⇒ 실제로 과거 CO2 농도가 높았던 기간에 지구의 온도가 높아졌음

⇒ 매년 인간활동 ( 화석연료 연소 ) 에 의해 250 억 톤의 CO2 가 대기로 배출됨 - 다른 온실기체들

: 메탄 , CFC, 다른 미량원소 - 지구 대기에 열을 잡아두는 효과 : CO2 에 비해 메탄은 20~30 배 CFC 는 20,000 배 효과적

그림 13.13 대기 중 이산화탄소 양과 지표 온도의 변화 이산화탄소의 증가는 산업혁명 초기인 1850 년대부터 시작

(9)

1.1 과학과 기술 : 지식의 근원

과학의 2 가지 면

(1) 기술적인 면 ( 실제적인 면 ) - 불의 사용

- 연금술

(2) 철학적인 면 ( 이론적인 면 )

- 2500 년 전 그리스 철학자가 아마도 처음으로 화학이론 ( 물질의 거동에 대한 설명 ) 을 만들어냈음

: 4 원소설 ( 따뜻함 , 차가움 , 건조함 , 축축함 -> 물 , 불 , 흙 , 공기 -

> 만물 )

- 이론을 실험으로 시험해 보지는 않았음

- 아리스토텔레스의 의해 주로 만들어진 자연에 대한 관점은 2000 년 동안 물질에 대한 서구사상을 지배해 왔음

그림 연금술사들은 화학과 삶에 많은 긍정적인 기여를 하였 다 . 브른즈위 (Hierony- mus Brunschwig) 의 1512 년판 『 Liber de arte distil- landi( 증류의 예술 ) 』 에 수 록된 연금술사의 증류기

그림 아리스토텔레스 (Aristotle, 384~322 B.C.E.) 그리스의 철학자이자 알렉산더 대왕의 스승이었 다 . 그는 논리를 통하여 자연을 이해할 수 있다 고 믿었다 . 실험과학 사상은 C.E. 1500 년까지 아리스토텔레스의 논리를 이기지 못했다 .

(10)

1.2 인식의 변화와 관습의 변화

(1) 베이컨 (Francis Bacon, 1561~1626) - 법률가이며 판사로 일했던 철학자 - 과학은 실험적이어야 한다고 주장

- 꿈 : 과학이 세상의 문제를 해결하고 새로운 발명으로

인간의 삶을 풍부하게 하여 인간의 행복과 번영을 증진시킴

* 지동설 : 아리스타르코스 , 코레르니쿠스 , 갈릴레오 갈릴레이 , 케플러 , 뉴

장영실 (1390~)??

(2) 갈릴레오 갈릴레이 (Galileo Galilei, 1564~1642)

- 망원경을 발전시켰고 태양의 흑점 , 목성의 달 , 금성의 주기적 변화 같은 것을 관찰하여 천문학을 발전시켰음

- 현대 과학의 아버지라 불림

(3) 카슨 (Rachel Carson. 1907~1964)

- 화학물질의 사용은 인간을 포함한 모든 생명에 위협 - 식량생산이 인구증가로 이어짐

* Green Chemistry, Sustainable Chemistry

그림 베이컨 (1561~1626).

챈슬러 경부터 제임스 1 세 시대 사이의 영국 철학자

그림 카슨의『 침묵의 봄』

은 많은 심각한 환경문 제를 지적한 첫 번째 출판물이었다 (1962 년 )

(11)

1.3 과학은 재현 가능하고 , 시험할 수 있고 , 잠정적이고 ,

예측할 수 있도록 해야 하며 , 설명에 도움이 되어야 한다 .

과학적 데이터는 재현 가능해야 한다 (reproducible, replicable) - 과학이란 ? : 관찰과 가정을 실험적으로 시험한 것에 기초

- 깊은 관찰을 통해 자료를 수집하고 , 수집된 자료는 재현 가능해야 함 과학적 가정은 시험 가능해야 한다

- 관찰한 자료에 대한 임시적인 설명으로 시험 가능한 가정을 세우고 실험을 고안하고 수행하여 이 가정을 시험함

과학 법칙은 관찰을 요약한다

- 많은 양의 과학적 자료는 과학 법칙으로 요약될 수 있음

- 보편적이고 정해진 조건하에서 관측 가능한 우주 안에서는 어디서나 성립

(12)

과학 이론 (theory) 은 잠정적 (provisional) 이고 예측할 수 (predictable) 있어야 한다 - 자세한 설명의 뼈대 위에 지식을 체계화함

과학 모델 (scientific model) 은 설명에 도움이 되어야 한다 - 복잡한 현상을 설명하는 것을 돕기 위해 모델 사용

(ex. 분자동역학 이론 : 물의 증발을 통해 설명 )

그림 1.1 물의 증발

(a) 용기에 담긴 물을 공기 중에 열린 채로 두면 물은 서서히 사라진다 . (b) 과학자들은 증발을 분자의 운동으로 설명한다 .

그림 다이아몬드의 분자모델 은 단단하게 연결된 고 정된 구조를 보여준다 . 이것은 왜 다이아몬드가 매우 단단한지 설명해준

(13)

과학의 한계

- 변수 (variable) 의 영향

ex) 적은 양의 특정한 오염물질이

사람들의 건강에 미치는 영향의 결정 ⇒ 변수 : 음식물 , 습관 ,

다른 화학물질들에 대한 노출

(14)

1.4 과학과 기술 : 위험과 이익

위험 - 이익 분석 (risk-benefit analysis)

; 기대지수 (desirability quotient, DQ) = - 이익이 크고 위험이 작으면 ⇒ DQ 는 큼 - 이익이 작고 위험이 크다면 ⇒ DQ 는 작음 - 이익과 위험이 모두 크다면 ⇒ DQ 는 불확실함 - 이익과 위험이 모두 작다면 ⇒ DQ 는 불확실 함

ex) 북부 유럽 혈통의 사람들에게는 저온 살균 우유는 안전하고 깨끗하며 영양 있는 음료이다 . 그러나 소수의 사람들은 우유 속 당분인 락토오스를 소화시키지 못한다 . (a) 북부 유럽 사람들 : DQ 값이 큼

(b) 나머지 세계의 성인들 : DQ 값이 작음 이익 위험

(15)

예제 1.1 위험 - 이익 분석

어떤 의사들은 헤로인이 극심한 고통을 덜어주는 데 가장 효과적이라고 생각 한다 . 그러나 헤로인은 매우 중독성이 강하고 종종 사용자가 사회생활을 못할 정도로 만든다 .

(a) 젊은 운동선수의 부러진 다리와

(b) 말기 암 환자의 고통을 치료하는 데 헤로인을 사용하는 것에 대한 위험 - 이익 분석을 하라

풀 이

a. 헤로인은 고통을 덜어주는 이익이 있다 . 그러나 이러한 목적으로 헤로인을 사 용하는 것은 너무 위험하다고 미국 식품의약국 (U.S. Food and Drug

Administration) 은 판단하였다 . DQ 는 낮다 .

b. 헤로인은 고통을 덜어주는 이익이 있다 . 죽어가는 사람에게 중독의 위험은 무 관하다 . 영국에서는 이러한 목적으로 사용되나 미국에서는 어떤 목적으로도 금 지되었다 . DQ 는 불확실하다 .

( 양쪽의 결론 모두가 명백히 과학적이지는 않기 때문이다 . 사람들마다 평가하 는 것이 다르기 때문이다 .)

(16)

사망 위험

- 위험에 대한 인식은 실제 위험과 종종 다름

(17)

1.5 화학의 중심 역할

- 과학 : 하나의 통합체

- 화학 : 다른 과학 분야의 기초가 됨

그림 1.2 화학은 과학에서 중심 역할을 한다 .

(18)

1.6 사회 문제의 해결 : 과학적 연구

응용 연구

- 카버 (George Washington Carver) 의 업적 : 땅콩으로부터 300 가지가 넘는 제품 개발 , 손 세제 , 과일음료 , 단열판 등을 개발

기초 연구 : 지식의 추구

- 원자나 분자구조의 세밀한 부분의 해석

- 복잡한 화학반응에 수반되는 복잡한 에너지 변화를 측정 - 주로 대학이나 연구기관에서 수행됨

- 엘리언 (Gertrude Elion, 1918~1999) 과 히칭스 (George Hitchings, 1905~1998) : 세포화학에서 퓨린의 역할을 이해하기 위한 목적으로 퓨린을 연구함

⇒ 이들의 기초연구는 성공적으로

장기이식을 수행하기 위한 새로운 약의 발견을 가져왔고 백혈병 , 통풍 , 말라리아 , 포진 , 암 같은 다양한 병을 치료하는 약의 발견으로 이끌었음

그림 터스키기 공대의 실험실에 있 는 카버 (1864~1943)

(19)

1.7 화학 : 물질과 그 변화에 관한 연구

물질 (matter) : 모든 유형의 것을 만드는 재료 질량 (mass) : 물체가 가진 물질의 양을 측정 무게 (weight) : 힘의 측정 ⇒ 중력에 따라 변함

예제 1.2 질량과 무게

수성의 중력은 지구의 0.376 배이다 .

(a) 지구에서 62.5 kg 의 질량을 가진 사람의 수성에서의 질량은 얼마인가 ? (b) 지구에서 무게가 124 lb 인 사람의 수성에서의 무게는 얼마인가 ?

풀 이

a. 이 사람의 수성에서의 질량은 지구에서의 질량 (62.5 kg) 과 같을 것이다 . 물질의 양은 변하지 않는다 .

b. 이 사람의 수성에서의 무게는 0.376 × 124 lb = 46.6 lb 이다 . 수성과 이 사람의 인력은 지구와 이 사람의 인력의 0.376 배 이다 .

그림 1.3 우주인 영 (John W.

Young) 이 지구 중력의 1/6 인 달 표면에서 점프를 하고 있다.

(20)

물리적 성질과 화학적 성질

- 물리적 성질 (physical property)

: 색 , 냄새 , 경도 같은 물리적 특성이나 거동 - 물리적 변화

: 화학적 성질이나 조성의 변화 없이 물질의 물리적

모양 변화 그림 1.4 두 원소의 물리적 성질비교

구리 ( 왼쪽 )는 망치로 펴서 얇은 박 형 태로 만들거나 동선으로 뽑거나 작은 알

갱이 형태로 만들 수 있다 .

요오드 ( 오른쪽 )는 망치로 치면 미세한 가루로 부서진다 .

(21)

- 화학적 성질 (chemical property)

: 한 물질이 다른 종류의 물질과 어떻게 반응하는지를 기술 - 화학적 변화

: 화학적으로 다른 물질이 되는 것

(22)

예제 1.3 화학적 변화와 물리적 변화

다음의 변화는 물리적 변화인가 ? 또는 화학적 변화인가 ? a. 손톱을 자른다 .

b. 레몬주스가 우유를 응유와 유장으로 만들었다 . c. 녹은 알루미늄을 주형에 부어 고체로 만든다 . d. 소금을 나트륨 금속과 염소 기체로 분해한다 .

풀 이

변화를 조사하고 조성과 구조의 변화가 있는지 결정한다 . 즉 , 화학적으로 다른 물질 이 만들어졌는지를 묻는다 . 그렇다면 변화는 화학적 변화이다 . 그렇지 않다면 변화 는 물리적 변화이다 .

a. 물리적 변화 : 손톱을 잘라도 손톱의 조성은 변하지 않는다 . b. 화학적 변화 : 응유와 유장의 조성은 우유의 조성과 다르다 .

c. 물리적 변화 : 고체이건 액체이건 알루미늄은 같은 조성을 가진 같은 물질이다 .

d. 화학적 변화 : 새로운 물질인 나트륨과 염소가 생성되었다 .

(23)

1.8 물질의 분류

물질의 상태

- 고체 (solid) : 물체는 보통 위치에 상관없이 모양과 부피를 유지

- 액체 (liquid) : 한정된 부피를 갖지만 용기의 모양을 가짐

- 기체 (gas) : 모양도 없고 부피도 없음

순물질과 혼합물

- 순물질 (substance) : 시료마다 변하지 않는 뚜렷하게 정해진 조성을 가짐

- 혼합물 (mixture) : 2 개 또는 그 이상의 순물질 , 물리적 방법에 의해 분리 가능

균일 혼합물 (= 용액 ) , 불균일 혼합물

그림 1.5 분자동력학은 고체 , 액체 , 기 체의 총괄 성질을 설명하기 위해 사용됨

(24)
(25)

원소와 화합물

- 원소 (element) : 모든 물질이 만들어지는 기본적인 순물질 (substance) 화학기호 : one or two letters, 1st – 대문자 , 2nd - 소문자

- 화합물 (compound) : 2 개 이상의 원소가 화학적 결합에 의해 만들어진 순물질

원자와 분자

- 원자 (atom) : 원소의 특징을 가진 가장 작은 원소의 일부분 - 분자 (molecule) : 원자들이 서로 결합하여 하나의 단위를 이룸

(26)

예제 1.4 원소와 화합물

다음 중 원소를 나타내는 것은 어느 것이고 화합물을 나타내는 것은 어느 것인가 ? C Cu HI BN In HBr

풀 이

C, Cu, In 은 원소를 나타낸다 . ( 모두 단일 기호이다 .)

HI, BN, HBr 은 2 개의 기호로 되어 있고 화합물을 나타낸다 .

(27)

1.9 물질의 측정

국제단위체계 (International System of Units) : 1960 년부터 동의된 측정 체계 - 불어 ; Systeme Internationale SI⇒ 단위

그림 1.7 미터법 측정 단위와 관습적인 측정 단위의 비교

(1m=100cm, 1m=1.0936yd)

(28)

지수 : 십의 거듭제곱

- 물체의 크기를 표현하기 위해 보통 지수를 사용

ex) 전자의 지름 = 10-15 m, 전자의 질량 = 10-30 kg 은하의 지름 = 1023 m, 은하의 질량 = 1041 kg

(29)
(30)

예제 1.5 접두어와 십의 거듭제곱

십의 거듭제곱으로 표시된 다음 측정값을 접두어를 이용하여 전환하라 . a. 2.89 × 10-6 g b. 4.30 × 103 m

풀 이

표 1.6 으로부터 적당한 접두어를 찾아 바꾼다 .

a. 10-6 은 접두어 마이크로에 해당한다 . 그러므로 2.89 ㎍ b. 103 은 킬로에 해당한다 . 그러므로 4.30 km

(31)

예제 1.6 접두어와 십의 거듭제곱

지수를 이용하여 다음 측정값을 SI 기본 단위로 나타내라 .

a. 4.12 cm b. 947 ms c. 3.17 nm

풀 이

a. 4.12 cm = 4.12 × 10-2 m

b. 947 ms = 9.47 × 102 × 10-3 s = 9.47 × 10-1 s c. 3.17 nm = 3.17 × 10-9 m

(32)

질량

- SI 기본양 : 킬로그램 (kg)

1 kg = 103 g = 1,000 g , 1 g = 0.001 kg = 10-3 kg 1 mg = 10-3 g = 0.001 g

길이 , 면적 , 부피

- SI 기본양 : 미터 (m)

- 길이 : 1 km = 1,000 m 1 cm = 0.01 m 1 mm = 0.001 m - 면적 : 1 cm2 = (10-2 m)2 = 10-4 m2 1 mm2 = (10-3 m)2 = 10-6 m2 - 부피 : 1 cm3 = (10-2 m)3 = 10-6 m3 1 dm3 = (10-1 m)3 = 10-3 m3 1 L = 1 dm3 = 1,000cm31 mL = 1 cm3

시간

- SI 기본양 : 초 (s)

1 ms = 10-3 s 1 μs = 10-6 s 1 ns = 10-9 s 1 ps = 10-12 s 1 min = 60 s 1 h = 60 min 1 d = 24 h 1 y = 365 d

mm2cm2 같은 면적 단위 는 길이 단위로부터 유도됨

(33)

문제풀이 : 추정

- 자세한 계산을 필요로 하지 않고 , 대강의 계산을 필요로 하거나 전혀 계산이 필요하지 않음

예제 1.7 질량 , 길이 , 면적 , 부피

자세한 계산을 하지 말고 두 살짜리 어린아이의 합리적인 (a) 질량 ( 무게 ), (b) 키를 다음 중에서 결정하라 .

질량 : 10 mg 10 g 10 kg 100 g 키 : 85 mm 85 cm 850 cm 8.5 m

풀 이

a. 관용적인 단위로는 두 살짜리 아기의 무게는 20~25 lb 임 . 1 kg 은 약 2.2 lb 이므로 ⇒ 답은 10 kg

b. 관용적인 단위로는 두 살짜리 아기의 키는 30~36 in 임 . 1 in 은 약 2.54 cm 이므로 ⇒ 답은 85 cm

(34)

문제풀이 : 단위 환산 ( 중요 !)

예제 1.8 단위 환산

(a) 1.83 kg 을 g 으로 (b) 729 μL 를 mL 로 환산하라

풀 이

a. 1 kg 은 1,000 g 이고 kg 을 g 으로 전환하는 전환인자를 사용 ⇒

b. 103 mL = 1 L, 106 μL = 1 L 이고 μL 를 1 mL 로 전환하는 전환 인자 사용 ⇒

kg g

kg g

1,830 1

000 , 83 1

.

1  

L mL mL L

L L

0.729

1 000 , 1 10

729  16  

 

(35)

박찬호 최고구속 약 100 mile/h

SI 단위로 환산

( 참고 1 mile = 1.609 km)

(36)

1.10 밀도

- 밀도 (density) : 한 물질의 단위 부피 (V) 당 질량 (m) - 적용 : 질량 , 길이 , 면적 , 부피처럼 밀도를 포함한 문제 추정이 가능

ex) 물질들의 상대적인 부피결정 ,

한 물질이 물에 뜨거나 가라앉을지를 결정

V dm

구리 1cm38.94 g

⇒ 구리의 밀도는 8.94 g/cm3

그림 1.8 실온에서 물의 밀도는 1.00 g/mL임 .

동전은 물에 가라앉음 코르크마개는 물에 뜸

(37)

예제 1.9 질량 , 부피 , 밀도

자세한 계산을 하지 말고 다음에 답하라 .

(a) 50.0 g 구리와 50.0 g 의 금 중 부피가 더 큰 것은 어느 것인가 ? (b) 225 mL 에틸 알코올과 225 mL 헥산 중 질량이 더 큰 것은 ?

풀 이

a. 표 1.6 에서 금의 밀도 (19.3 g/cm3) 가 구리의 밀도 (8.94 g/cm3) 보다 큼 ⇒ ∴ 구리의 부피가 큼

b. 표 1.6 에서 에틸알코올의 밀도 (0.789 g/mL) 가 헥산의 밀도 (0.660 g/mL) 보다 큼 ⇒ ∴ 에틸알코올의 질량이 큼

(38)

예제 1.10 질량과 부피로부터 밀도 구하기

156 g 의 철은 20.0 cm3 의 부피를 차지한다 . 밀도를 구하라 .

풀 이

(39)

예제 1.11 밀도와 부피로부터 질량 구하기

밀도가 0.703 g/mL 인 휘발유 1.00 L 의 질량을 구하라 .

풀 이

예제 1.12 질량과 밀도로부터 부피 구하기

461 g 수은의 부피를 구하라 . ( 표 1.7 참조 )

풀 이

L g L mL

mL V g

d

m 703

1 000 , 1 1

1 703 .

0   

g mL g mL

V 34 . 1

534 .

13

461  1 

(40)

1.11 에너지 : 열과 온도

- 에너지 (energy) : 물질에 물리적이거나 화학적 변화를 생기게 하는 능력

SI 기본단위 ; joule [J] 1 cal = 4.184 J, 1g⇒ 의 물을 1 ℃ 올리는데 필 요한 열량

- 열 (heat) : 움직이는 에너지

- 온도 (temperature) : 물체가 얼마나 뜨거운지 차가운지를 측정하는 단위

열이 흘러가는 방향을 알려줌

SI 기본단위 ; kelvin [K]

K = + 273.15 ℃

℃ = (°F - 32)/1.8

°F = (1.8 x ) + 32℃

섭씨 38 도는 화씨로 얼마 ?

그림 1.9 화씨온도 , 섭씨온도 , 켈빈온도의 비교

(41)

예제 1.13 온도 전환

디에틸 이써 (diethyl ether) 는 36℃ 에서 끓는다 . 디에틸 이써가 끓는점을 켈빈온도로 써라 .

풀 이

K = + 273.15 = 36 + 273.15 = 309 K℃

(42)

예제 1.14 에너지 전환

휘발유 1.00 g 이 연소할 때 10.3 kcal 의 에너지를 방출한다 . 킬로주울 (kJ) 로 이 에너지를 환산하라 .

풀 이

J kJ kJ cal

J kcal

kcal cal 43 . 1

000 , 1

1 1

184 . 4 1

000 ,

3 1 .

10    

(43)

1.12 비판적인 사고

어떤 주장을 시험하기 위한 4 가지 규칙 ⇒ FLaReS

- 반증 가능성 (falsifiability) : 주장이 가짜임을 보여주는 생각할 수 있는 증거가 있는가 ?

- 논리 (logic) : 어떤 주장을 뒷받침하기 위하여 증거로 제시된 논거는 완전해야 한다 .

- 재현가능성 (replicability, reproducibuility) : 어떤 주장에 대한 증거가 실험결 과에 기초한다면

그 증거는 다음 실험이나 재시도에서 재현 가능해야 한다 .

- 충분함 (sufficiency) : 어떤 주장을 뒷받침하기 위해 제공된 증거는 주장을 진실로 확립시키기 위해 다음 조건들과 함께 충분해야 한다 .

(1) 어떤 주장의 증거에 대한 책임은 주장하는 사람에게 있다 . (2) 특별한 주장은 특별한 증거를 필요로 한다 .

(3) 권위나 증언에 기초한 증거는 결코 충분하지 않다

(44)

어떤 주장이 4 가지 FLaReS 시험을 모두 통과한다면

⇒ 그 주장은 사실일 수도 있으나 , 여전히 틀린 주장으로 판명될 수도 있다 . 어떤 주장이 4 가지 FLaReS 시험 중 하나라도 통과하지 못한다면

⇒ 그것은 틀린 주장일 확률이 높다 .

(45)

1 장 강의가 끝났습니다 .

수고하셨습니다 .

수치

그림  유기농 식품은 화학물질이 없는 것이 아니다 .          실제로 유기농 식품은 완전히 화학물질로만          이루어져 있다 .  그림   100 년 전에는 오염된 식수가 콜레라의 발병       원인이었다
그림  1.2   화학은 과학에서 중심 역할을 한다 .
그림 1.7   미터법 측정 단위와 관습적인                  측정 단위의 비교

참조

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