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학습자료/과학

사람이 10명 모이면 365℃가 될까?

대한민국 교육부 2015. 11. 23. 11:19

사람이 10명 모이면

365℃가 될까?



■ 철봉을 차갑다고 느끼는 이유는?

사람 몸의 정상적인 체온은 36.5℃입니다. 체온이 36.5℃인 사람 10명이 모여서 손을 잡는다면 사람들의 체온이 365℃가 될까요? 그렇지 않다면 왜 그럴까요?


이에 대한 답을 얻기 위해서 먼저 온도와 열의 개념을 알아봅시다. 체온이 36.5℃인 사람이 10 ℃인 철봉을 만졌을 때의 느낌을 상상해 봅시다. 철봉을 만졌을 때 우리의 손은 철봉을 차갑다고 느낍니다. 철봉의 냉기가 전해진다고 말하죠. 하지만 사실은 온도가 높은 손에서 온도가 낮은 철봉으로 손의 열이 이동하는 것이랍니다.


▲ 손과 철봉 사이의 열의 이동(출처: 에듀넷)


손으로 철봉을 잡을 때처럼, 접촉하여 있을 때 열이 전달되는 현상을 전도라고 합니다. 물질은 아주 잘 보이는 현미경으로 가까이서 보면 작은 입자들로 만들어져 있어요. 손으로 철봉을 잡을 때에 사람의 눈으로 멀리서 보면 단지 손으로 잡고 있는 것처럼 보이지만 그것이 전부가 아닙니다. 눈에 보이지는 않지만 손과 철봉을 이루는 작은 입자들이 부딪치면서 열을 전달하고 있는 것입니다.


▲ 입자들이 서로 부딪치며 열이 전달되는 전도 현상(출처: 에듀넷)



■ 열의 이동

다른 모든 열들이 들어올 수 없는 특수한 공간에 질량이 같은 두 고체 물질이 놓여 있다고 상상해 봅시다. 100℃인 고체 물질과 0℃인 고체 물질을 접촉시키면 열의 전도가 일어날 것입니다. 열은 온도가 높은 물질에서 낮은 물질로 이동하므로 열은 100℃ 인 물질에서 0℃인 물질로 이동합니다.


▲ 열의 이동 방향과 열평형(출처: 에듀넷)


열이 온도가 높은 물질에서 낮은 물질로 이동하는 성질에 의하여 두 물질의 온도가 같아지면, 열의 이동이 멈추게 됩니다. 이 상태를 열평형이라고 합니다. 질량이 같고 온도가 다른 두 고체 물질에서 전도가 일어난 후에 공평하게 열을 나누어 갖게 되고, 두 물질 모두 50℃가 되어 열평형이 이루어진 것이지요.



■ 사람이 10명 모이면 365℃가 될까?

앞의 두 고체 물질과 달리 사람의 몸은 약 36.5℃로 체온을 유지할 수 있는 특별한 조절 능력을 지니고 있습니다. 지금 이 순간에도 몸의 온도를 일정하게 유지하기 위하여 몸 안에서는 바쁘게 일을 하고 있지요. 체온이 36.5℃로 똑같은 사람 10명이 모여 손을 잡을 때의 열의 이동을 상상해 봅시다. 손과 손이 접촉하여 있지만 온도가 같으므로 열의 이동이 일어나지 않을 것입니다. 이미 열평형 상태가 이루어져 있기 때문입니다. 따라서 10명이 모여 함께 손을 잡아도 365℃가 아닌, 36.5℃인 체온을 그대로 유지할 수 있는 것이랍니다.



[자료출처: 에듀넷]




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