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냉매의 원리 냉매란 열에너지를 이용하는 장치의 내부를 순환하면서 증발과 액화의 상변화를 거치며 온도를 낮추는 역할을 하는 물질을 말합니다. 대표적인 냉매로는 프레온가스(다이클로로이플루오로메탄), 암모니아 등이 있습니다. 냉매는 기계의 압축기, 응축기, 증발기를 계속 순환하며 온도를 낮춥니다. 압축기는 기화된 냉매를 압축해 액화시켜 냉매가 사이클에서 계속해서 순환할 수 있도록 하는 펌프와 같은 역할을 하고, 응축기는 액화 과정에서 방출되는 액화열을 외부로 내보내는 역할을 합니다. 그리고 증발기는 액화된 냉매가 기화하는 곳으로, 기화열을 흡수해 주위가 시원해지는 곳입니다. 냉매는 다음과 같은 과정을 거치며 순환합니다. 상온에서 기체상태인 냉매를 압축기로 액화를 시키고 액화되면서 방출한 액화열을 응축기로 냉매를 이동시켜 ..
손난로의 원리 우리가 자주 쓰는 손난로는 크게 핫팩이라 불리는 일회용 손난로, 액체형 손난로, 그리고 지포 손난로라 불리는 기름 손난로가 있습니다. 우선 일회용 손난로는 철의 산화 열을 사용합니다. 일회용 손난로의 내부에는 고운 철가루와 촉매(약간의 염분과 수분, 활성탄 등의 탄소 가루)가 들어있는데, 포장을 뜯어서 흔들게 되면 철이 공기 중의 철과 반응하며 산화하고, 그 과정에서 열이 방출되어 주위가 따뜻해집니다. 사용이 간편하다는 장점이 있지만, 한번 산화된 철을 다시 환원시키기는 어려워 재사용이 불가능하다는 단점이 있습니다. 액체 손난로는 내부에 대부분 아세트산 나트륨(CH3COONa)과 똑딱이라 부르는 금속조각이 들어있습니다. 아세트산 나트륨은 실온에서는 고체상태이지만, 가열하면 액체상태로 변합니다. 액체상태의..
분자구조의 예측 간단한 분자부터 복잡한 고분자까지, 대부분의 분자구조는 원자가 껍질 전자쌍 반발 이론, 줄여서 VSEPR이론으로 예측이 가능합니다. VSEPR이론은 결합한 전자쌍 사이의 반발에 의한 퍼텐셜 에너지를 최소화하는 방향, 즉 가능한 멀리 떨어진 상태로 분자의 기하학적 구조가 결정된다고 가정하는 이론입니다. 분자가 어떤 기하학적 구조를 이루는지 알기 위해서 중심 원자의 입체수, SN을 정의합니다. SN은 중심 원자에 결합되어있는 원자 수와 중심 원자에 있는 비공유 전자쌍 수의 합이며, 이는 루이스 구조식을 통해 정할 수 있으며 이때 다중결합도 하나의 결합으로 생각합니다. 비공유 전자쌍이 없는 경우, 입체수는 결합된 원자의 수와 같으므로 입체수와 전자쌍의 최소 에너지 배열을 통해 분자의 구조를 짐작할 수 있고, ..
결합의 종류-3. 금속결합 마지막으로 소개할 결합은 금속결합입니다. 금속결합은 금속양이온과 자유전자 사이의 결합으로, 각 금속 원자에서 나온 전자들이 금속 양이온 사이의 공간에서 자유롭게 움직이며 결합이 형성됩니다. 전자바다 모형으로 설명하자면, 자유전자의 바다에 금속이 잠겨있다고 생각할 수 있습니다. 금속결합 물질의 공통적인 특징은 대부분 자유전자에 인해 생겨납니다. 우선 연성과 전성이 좋고 힘을 가해도 결합이 쉽게 끊어지지 않는데, 이는 자유전자가 금속 양이온 사이를 움직이며 결합을 유지해 주기 때문입니다. 그리고 열과 전기전도성이 높은데, 이는 자유전자들이 (+)극 쪽으로 움직이며 전류가 흐르고, 자유전자들이 열에너지를 이웃한 금속 양이온과 자유전자에 전달해주기 때문입니다. 또한 금속은 대부분 은백색의 광택이 있는데(금과 구..
탄화수소-개관 탄소화합물은 탄화수소, 산소를 포함한 화합물, 질소를 포함한 화합물로 나뉩니다. 탄화수소는 그중에서도 탄소와 수소만이 결합한 화합물을 이르는 말로, 크게 지방족 탄화수소와 방향족 탄화수소로 분류하고, 지방족 탄화수소는 다시 알케인과 알켄, 알카인으로 나뉩니다. 우선 방향족 탄화수소(아렌이라고도 함)는 벤젠고리를 포함하고 있는 탄화수소로, 독특한 냄새가 나는 것이 특징입니다. 지방족 탄화수소는 방향족 외의 탄화수소를 말합니다. 알케인은 단일결합으로만단일 결합으로만 이루어진 탄화수소입니다. 일반적으로 '-에인'이라는 이름을 가지며, 이름의 첫 부분에는 탄소의 수를 나타내는 접두사가 붙습니다. 단일 결합으로만 이루어져 있어 매우 안정해 연소 이외에는 거의 반응을 하지 않습니다. 알켄은 이중결합을 가진 탄화수소..
플라스틱-3. 엔지니어링 플라스틱(PET, 아크릴 수지) 폴리 에틸렌 테레프탈레이트(Poly Ethylen Terephthalate, 보통 PET라 줄여 부름)는 에스터 결합(산과 알코올이 반응하여 물 분자가 빠져나오는 결합)을 주 구조로 하는 폴리에스터의 한 종류로 에틸렌글리콜과 테레프탈산을 중축합시켜 만듭니다. PET는 강도가 좋아 기체의 압력을 견뎌야 하는 탄산음료의 병으로 주로 쓰입니다 ('페트병'이라 부르는 이유이기도 함). 유리섬유와 섞으면 강도가 더욱 강해져 산업용으로도 중요한 플라스틱입니다. 아크릴 수지는 치환체의 종류에 따라 아크릴산 에스터, 아크릴산 메틸 에스터, 메타크릴산 메틸 에스터 등으로 분류합니다. 무색투명하고 강도도 강해 비행기의 창문, 아쿠아리움의 수조 등에 사용됩니다. 산과 알칼리에 강하고, 아세톤등에 녹습니다. 녹일 경우 매우 ..
플라스틱-2. 5대 범용(PVC) 염화비닐수지(PVC)는 에틸렌과 염소를 반응시켜 만든 염화 비닐 단량체를 중합시켜 만듭니다. 원래의 수지는 딱딱하고 충격에도 약하지만 가소제를 첨가하면 부드러워져 사용이 쉬워집니다. 그러나 첨가한 가소제가 방출되거나 강산성의 염화 수소가 방출되어 환경에 악영향을 준다는 사실이 알려진 뒤로는 점차 사용이 줄어드는 추세입니다. 특히 소각할 경 염화 수소가 방출되어 소각로를 부식시키고 대기 오염의 원인이 되므로 재활용의 측면에서도 사용이 자제됩니다.
플라스틱-목록 1. 어원과 특징 2. 5대 범용(PE, PP, PS, PVC) 3. 엔지니어링(PET, 아크릴 수지, 아세탈 수지, 폴리카보에이트, 나일론) 4. 열경화성(페놀, 요소, 멜라민, 우레탄, 에폭시, 폴리에스터 수지)

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