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과학394

옥탄의 연소 반응식 가솔린의 주성분인 옥탄 (C8H18)의 연소 반응식은 다음과 같다.2C8H18 + 25O2 → 16CO2 + 18H2O 옥탄은 1몰당 5,460KJ의 에너지를 낸다. 2020. 5. 5.
기체 1몰의 부피 1몰은 6.02214129×1023개 이다. (몰은 갯수의 단위이다) 온도가 0℃이고 압력이 1atm일 때 기체 1몰의 부피는 22.414 L 이다. 이와 같은 기체 1몰의 부피를 몰부피(Molar volume)라고 한다. 기체 부피가 기체 분자의 종류에 관계없고 부피가 분자개수와 온도와 압력에 의해서만 결정된다는 것을 아보가드로 법칙이라고 한다. ※ 온도가 0℃이고 압력이 1atm일 때를 STP(Standard Temperature and Pressure)라고 한다. 2020. 5. 5.
불완전성 정리 괴델의 불완전성 정리 (Gödel’s incompleteness theorems)는 수리논리학에서 나온 이론으로 2가지 정리로 되어 있다. 알기 쉽게 정리하면 다음과 같다. 제1정리 : 어떤 것이 참이라도 그것이 참인지 증명할 수 없는 것이 있다.제2정리 : 논리의 모순이 없다는 것을 증명할 수 없다. 수리논리학은 수학 기호와 기법을 이용한 논리학이다. 수리논리학은 수리기초론을 이루는 수학분야이다. 수학기초론은 수학 자체의 논리체계와 기초에 관해 연구하는 분야이다. 즉, 수리논리학은 수학 자체에 대한 논리에 관한 분야이고 불완전성 정리는 수학 자체의 근본적인 논리가 완전하지 않고 문제가 있다는 것을 말하고 있다. 2020. 5. 5.
ATP란? ATP (아데노신 삼인산, Adenosine triphosphate)는 생물의 근육, 신경, 물질합성 등의 에너지원으로 사용되는 물질이다. 포도당은 ATP로 전환되고 ATP는 에너지원으로 사용된다. 이와 같이 포도당에서 ATP로 전환되어 에너지로 사용된 후 부산물이 방출되는 과정을 세포호흡 (Cellular respiration)이라고 한다. 포도당에서 ATP로의 전환 효율은 40% 정도이고 나머지는 열로 방출된다. 그래서, 근육을 많이 사용하는 일을 하면 체온이 급격하게 올라가게 된다. 포도당에서 ATP로의 전환은 주로 미토콘드리아에서 이루어진다. 미토콘드리아는 세포 부피의 1/4을 차지한다. 2020. 5. 5.
중화반응과 염 염 (Salt)이란 산의 음이온과 염기의 양이온이 결합하여 만들어진 물질이다. 예를 들면, 다음과 같이 HCI과 NaOH이 반응하면 H2O과 NaCl이 된다. 여기서 NaCl을 염이라고 한다.HCI + NaOH → NaCl + H2O(H+ + Cl-)+ (Na+ + OH-) → NaCl + H2O 다음과 같은 염들이 있다.HNO3 + KOH → KNO3 + H2OH2CO3 + Ca(OH)2 → CaCO3 + 2H2O 2020. 5. 5.
리트머스 종이 리트머스 종이(Litmus paper)는 리트머스 수용액을 종이에 적셔 말린 종이로 산 또는 염기를 판별하는데 사용된다. 청색 리트머스 종이에 산을 적시면 붉은색으로 변하고, 붉은색 리트머스 종이에 염기를 적시면 청색으로 변한다. 리트머스 종이는 판별 구간이 좁아서 정확한 pH를 위해서는 pH 미터를 사용해야 한다. 2020. 5. 5.
우리 몸의 pH 우리 몸의 부위별 pH는 다음과 같다. 신체 pH 침 7 위 2 소장 8 혈액 7.4 피부 5.5 눈물 7.4 오줌 5~6 pH 7은 중성이고 7보다 낮으면 산성이고 7보다 높으면 염기성이다. 2020. 5. 5.
산 염기의 정의 산 (Acid)은 물에 녹았을 때 수소이온 (H+)를 내놓는 물질을 말한다.예를 들면 다음과 같은 물질이 있다.염산 : HCI → H+ + CI-황산 : H2SO4 → 2H+ + SO42-아세트산 : CH3COOH → H+ + CH3COO- 염기 (Base)는 물에 녹았을 때 수산화 이온 (OH-)를 내놓는 물질을 말한다.예를 들면 다음과 같은 물질이 있다.수산화나트륨 : NaOH → Na++ OH-수산화칼륨, 수산화칼슘 암모니아 자체로는 수산화 이온이 없지만 물과 결합하면 수산화 이온을 내놓는다.암모니아 : NH3 + H2O → NH4 ++ OH- pH는 수소 이온의 농도를 나타내는 지수이다. pH가 7은 중성이고 7보다 크면 염기성이고 7보다 작으면 산성이다. pH 농도 계산 2020. 5. 4.
조개껍질 성분 조개껍질의 성분은 탄산칼슘 CaCO3이다. 이산화탄소가 용해된 물에서 탄산칼슘은 생성되기도 하고 분해되기도 하는데, 이산화탄소 농도가 높아지면 탄산칼슘은 분해되어 물에 녹는다. 탄산칼슘이 분해되는 화학식은 다음과 같다.CaCO3 + CO2 +H2O → Ca2+ + 2HCO3- 바다 깊은 곳은 이산화탄소 농도가 높기 때문에 조개나 산호와 같은 탄산칼슘을 사용하는 생물이 살 수 없다. 2020. 5. 4.
원자량 원자질량 차이 원자량 (Standard atomic weight)은 특정 원소의 동위원소 비율에 따라 가중 평균한 질량이다. 원자질량 (Atomic mass)는 원자의 질량이다. 탄소-12 원자 질량의 1/12을 1u를 단위로 사용한다. 예를 들면, 탄소의 원자량은 12.011 이다. 탄소-12의 원자질량은 12 u이고 탄소-13의 원자질량은 13.0033548378 u이고 탄소-14의 원자질량은 14.003241 u이다. 이러한 원자질량을 가중 평균하면 12.011이 된다. 고등학교 교과서에는 원자량을 평균원자량이라고 나와 있고 원자질량을 원자량이라고 나와 있다. 2020. 5. 4.
전해질 이온화 전해질은 물질이 물에 녹아 이온화되어 전기가 통하는 물질이다. 19세기초까지 전해질 속의 물질 원자는 중성을 띄고 있다가 전기가 통하면 원자가 전하를 띄어 전기가 통한다고 생각했다. 하지만, 19세기 후반 아레니우스는 물질을 물에 넣기만 하고 전기를 흘리지 않아도 스스로 이온화되어 원자가 분리된다고 주장하였다. 이것은 이후 X선 회절 실험으로 사실로 밝혀졌다. ☞ 염화나트륨 이온화 2020. 5. 4.
나트륨 물 반응식 나트륨을 물에 넣으면 폭발하듯이 반응하여 빛과 열을 낸다. 이 때 화학 반응식은 다음과 같다. 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 나트륨은 물과 반응하여 수산화나트륨과 수소가 된다. 2020. 5. 4.
이온 뜻 이온 (Ion)이란 전자를 잃거나 얻은 원자나 분자를 이른다. 원자나 분자는 여러 요인으로 전자를 잃거나 얻을 수 있다. 가장 흔한 요인은 물질이 물속에 녹을 때이다. 물분자가 물질의 원자를 분리하면서 전자도 이동하여 이온화 된다. 염화나트륨의 이온화 고전압을 걸어 물질에 전자를 쏘거나 빛을 쏘거나 방사능 물질에 의해서도 이온이 발생할 수 있다. 2020. 5. 4.
생물학과 전공 과목 전공필수분자생물학 : 분자 수준에서 생물을 이해하는 분야생화학 : 생물의 화학반응세포생물학 : 세포의 분자, 화학적 작용미생물학 : 세균, 균, 기생충, 바이러스 전공선택유전학면역학해부학생태학생리학발생생물학식물생리학동물학진화생물학계통분류학생물리학 2020. 5. 4.
항공기 여압 여압 (與壓, Pressurization)이란 압력을 준다는 뜻이다. 여압 장치는 여러 곳에서 사용한다. 비행기에 사용되는 여압 장치를 Cabin Pressurization이라고 한다. 비행기의 고도가 높으면 기압이 낮아지기 때문에 공기 압축기를 사용하여 기내의 공기 압력을 높인다. 일반 여객기의 기내 기압은 8,000 피트 (2,400m) 높이에 해당하는 기압을 유지한다. 지표면의 기압까지 올리지 않는 이유는 외부와의 압력 차이로 기체에 기계적인 무리가 생기는 것을 막기 위해서 이다. 2020. 5. 4.
단백질 아미노산 아미노산 (Amino Acid)은 20여 종류가 있다. 아미노산 중 하나인 글루타민의 분자식은 다음과 같다.단백질 (Protein)은 20여 종류의 아미노산이 합성되어 만들어 진다. 현재까지 밝혀진 단백질의 종류는 13만 개가 넘는다. 즉, 20여개의 아미노산이 조합되는 방법에 따라 수십만 종류의 단백질이 생성될 수 있다. 단백질은 아미노산의 조합으로 이루어지지만 아미노산 이외에 다른 분자가 결합되는 복합 단백질도 있다. 복합 단백질에 결합되는 분자에는 핵산, 당, 지질, 인, 금속, 색소 등이 있다. 아래 사진은 단백질의 한 종류인 헤모글로빈의 분자로 분자량은 약 64,500이다. 헤모글로빈은 수많은 아미노산으로 이루어져 있고 또한 철 분자가 연결되어 있다. 헤모글로빈은 금속이 결합되는 복합 단백질이다.. 2020. 5. 4.
무기화학 뜻 무기화학 (Inorganic chemistry)은 유기화학에서 다루지 않는 물질을 다루는 화학 분야이다. 유기화학은 탄소화합물을 다루지만 무기화학은 탄소화합물 이외의 모든 물질을 다룬다. 석유에서 만들어지는 플라스틱이나 합성섬유 등도 석유가 탄소화합물이기 때문에 유기화학 분야이다. 2020. 5. 4.
검은 변이 나오는 이유 검은 변은 위나 십이지장 등 상부 소화기관에서 출혈이 발생했을 가능성이 높다. 피가 위산 등과 섞이면 검은 색으로 변하게 된다. 대장이나 직장과 같은 하부 소화기관에서 출혈이 생기면 붉은 색 혈변이 나온다. 시금치, 선짓국과 같은 철분이 많은 음식이나 철분 함유 변비약 등을 먹어도 검은 변이 나올 수 있다. 2020. 5. 3.
매트랩 적분 매트랩을 사용해서 정적분 또는 부정적분을 할 수 있다. 적분하려는 함수는 다음과 같이 입력한다. >> syms x >> y = x^2 부정적분은 다음과 같이 한다. >> int(y) ans = x^3/3 정적분은 다음과 같이 한다. >> int(y,x,[0 1]) ans = 1/3 2020. 5. 3.
화성암 분류표 화성암 (Igneous rock)은 마그마가 식어서 만들어진 암석이다. 화성암은 화산암과 심성암으로 나누어지는데, 지표 부근에서 식은 암석은 화산암이고 지하 깊은 곳에서 식은 암석은 심성암이다. 화성암 분류표는 다음과 같다. 초염기성암 염기성암 중성암 산성암 화산암 코마타이트 현무암 안산암 유문암 심성암 감람암 반려암 섬록암 화강암 분류표에서 가로는 이산화규소 (SiO2)의 비율에 따라 나누어진다.초염기성암 : 이산화규소 45% 이하염기성암 : 이산화규소 45~52%중성암 : 이산화규소 52~63%산성암 : 이산화규소 63% 이상 2020. 5. 3.
가우스 단위 가우스(Gauss) 단위 G는 자기장 B의 크기를 나타내는 CGS 단위이다. 현재 국제단위계에서는 테슬라 (T)를 사용한다. 1 T는 10,000 G이다. 국제 표준은 테슬라이지만 테슬라의 크기가 너무 크기 때문에 실제로는 가우스를 많이 사용한다. 가우스나 테슬라는 자속의 단위 웨버를 면적으로 나눈값이다. 웨버의 단위는 T·m2이다. ☞ 자속단위 웨버 2020. 5. 2.
슈뢰딩거의 고양이 이해 양자역학에서 나오는 슈뢰딩거의 고양이는 물리학자 슈뢰딩거가 고안한 사고시험이다. 밀폐된 상자안에 방사성 물질 라듐과 고양이 한 마리가 있다. 그리고, 라듐에서 나오는 방사능이 검출되면 청산가리가 분출되는 장치가 상자 안에 함께 있다. 즉, 라듐이 붕괴되어 방사능이 나오면 청산가리가 나와 고양이는 죽게 되고 라듐이 붕괴되지 않아 방사능이 나오지 않으면 고양이는 죽지 않고 살게 된다. 1시간 뒤에 상자를 여는데 이때 라듐이 붕괴될 확률은 50%이다. '1시간 뒤에 상자를 열었을 때 고양이는 어떻게 되었을까?'는 것이 슈뢰딩거의 고양이 실험의 핵심이다. 양자역학에서는 라듐이 붕괴되거나 붕괴되지 않거나는 관찰하는 순간 결정되고 그 전까지는 중첩으로 설명한다. 즉, 상자를 열기 전까지는 라듐이 어떤 상태인지 결정.. 2020. 5. 1.
속쓰림 유발 음식 고구마고구마에는 아교질과 타닌이 있어 위산 분비를 자극한다. 키위키위에는 단백질 분해효소인 액티니딘이 있어 속쓰림을 일어킨다. 파인애플파인애플에는 단백질 분해효소인 브로멜린이 있어 속쓰림을 일어킨다. 귤귤의 산성이 속쓰림을 유발한다. 2020. 5. 1.
초전도체 상용화 분야 초전도체가 사용되는 분야는 입자 가속기, 자기부상열차, 레일건 등이 있지만 모두 매우 특수한 분야거나 연구 단계의 분야로 대중적인 분야는 아니다. 초전도체가 사용되는 기계 중 가장 쉽게 볼 수 있는 것은 웬만한 종합 병원에 모두 있는 MRI 이다. MRI의 초전도체는 0.2 ~ 7 T (Tesla) 정도의 강한 자기장을 만들기 위해 사용된다. 초전도체로는 Nb3Sn 또는 NbTi가 사용되고 초전도체 냉각을 위해 액체 헬륨을 사용한다. 2020. 5. 1.
인슐린이란? 인슐린 (Insulin)은 혈액 속의 포도당 수치인 혈당량을 일정하게 유지시켜주는 호르몬이다. 혈액 속의 포도당이 많아지면 인슐린이 분비되어 혈액의 포도당을 세포로 유입되도록 한다. 인슐린 제대로 분비되지 않으면 혈액 속의 포도당이 증가한다. 즉, 높은 혈당량이 유지 되는데 이것이 당뇨병이다. 인슐린이 분비되면 위산이 증가하여 속쓰림을 유발할 수 있다. 2020. 5. 1.
효모와 효소 차이 효소 (Enzyme)는 아미노산이 중합된 단백질로 촉매 작용을 한다. 단백질 분해와 같은 화학 반응을 촉진시키는 작용을 한다. 일반적으로 알려진 많은 단백질이 효소이다. 효모 (Yeast)는 곰팡이, 버섯 등과 같은 균류 중 하나로 약 1,500 종이 이다. 효모는 술, 빵, 간장, 된장 등을 만드는데 사용된다. 김치에 있는 것은 유산균으로 균이지만 효모는 아니다. 유산균은 원핵세포이고 효모는 진핵세포이다. 정리하면 효소는 단백질로 생물이 아니지만 효모는 균류로 미생물이다. 2020. 5. 1.
신경 신호 전달 인간의 신경은 전기를 통해 신호를 전달한다. 신경을 통해 흐르는 전기의 전압은 자료에 따라 다소 차이가 있지만 대략 -70mV 정도이다. 마이너스 부호는 신경 외부의 전위에 비해 내부의 전압이 낮기 때문이다. 신호가 없을 때는 -70mV이고 신경에 신호가 전달될 때 최대 0mV가 된다. 신경의 신호 전달 속도는 약 120m/s 이다. 2020. 5. 1.
북두칠성과 북극성 북두칠성은 큰곰자리의 꼬리와 엉덩이 부분에 있는 7개의 별이다. 북극성은 작은 곰자리의 끝에 있는 별로 항상 북쪽에 있다. 2020. 4. 30.
생화학 예시 생화학 (Biochemistry)은 생물체에서 일어나는 화학 작용을 연구하는 학문이다. Biological chemistry라고도 한다. 생물체는 유기물질로 되어 있기 때문에 생화학에서 주로 다루는 화학 분야는 유기화학이다. 생화학은 크게 분자유전학, 단백질 과학, 물질대사의 3가지 분야로 나눌 수 있다. 생화학의 예는 생물의 물질대사이다. 소화과정에서 물질은 화학작용을 거쳐 당이나 아미노산 등으로 분해되고 다시 화학작용을 거쳐 단백질을 합성하거나 에너지로 전환된다. 이러한 물질대사 과정에서 일어나는 모든 화학 작용에 대한 연구는 생화학의 주요 연구분야 중 하나이다. 2020. 4. 30.
산마루 뜻 파형의 산마루 (Crest, 크레스트)와 골 (Trough, 트로프)은 다음과 같다. 2020. 4. 30.
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