<헤스의 법칙에 관한 실험(영어 번역 포함)의 전반적인 경험과 새롭게 알게된 점, 진로와의 연관성 등을 기록해 주세요.>
헤스의 법칙에 대해 작성된 영어 글을 읽고 번역하며 헤스의 법칙을 이해할 수 있었다. 또한 열량계에 증류수를 넣고 순차적으로 수산화나트륨과 염산을 넣고 넣을 때마다 온도를 측정하는 실험을 설계하고 수행하면서 헤스의 법칙을 실제로 확인해볼 수 있었다. 실험을 진행하면서 측정한 결과를 토대로 하여 실험 과정에서 방출된 열량을 구해보고 반응엔탈피를 구해보았다. 실제로 실험 수행을 하고 결과를 비교해보았는데 수산화나트륨과 염산을 동시에 넣었을 때와 수산화나트륨과 염산을 순차적으로 넣으면서 진행한 실험의 방출한 열량과 반응엔탈피가 비슷하기는 하였으나 차이가 있었다. 그 이유에 대해서 생각해보니 아무래도 조끼리 짝을 지어서 한 조는 동시에 넣고 다른 한 조는 순차적으로 넣어 실험 결괏값을 비교하는 과정으로 하다 보니 각각 조에서 넣었던 증류수의 양을 제대로 맞추지 못했거나 수산화나트륨, 염산의 양을 똑같이 맞추지 못한 부분이 있어서 각각의 조에서 실험 결과를 토대로 계산한 방출한 열량과 반응엔탈피 값이 다르게 나온 것 같다는 생각을 하였다. 실험을 해보면서 화학2 교과 시간에 배웠던 헤스 법칙을 확인하는 실험을 해보고 결괏값을 비교해보니 정확히 같지는 않더라도 실제로 비슷하게 나와서 헤스 법칙이 적용됨을 확인 할 수 있었다.
<열전소자에 관한 실험의 전반적인 경험과 새롭게 알게된 점. 진로와의 연관성 등을 적어주세요.>
열전소자란 열에너지를 전기에너지로 바꾸고 전기에너지를 열에너지로 바꿀 수 있는 것으로 열전 반도체라고도 불린다. 열전 반도체에 전기를 흘려주면 한 쪽은 뜨거워지고 한 쪽은 차가워지는데 이는 펠티어 효과라고 한다. 이것의 원리는 열전 반도체에는 열에너지를 가지는 전자가 있는데, 전기를 흘리면 전자가 전기의 흐름과 반대 방향으로 모이고 따라서 전자가 모인 곳이 발열되고 전자가 모이지 않은 곳이 냉각되어 펠티어 효과가 나타나게 되는 것이다. 이 열전 반도체의 펠티어 효과는 정수기, 자동차 시트 등에 적용되어 사용되고 있다. 그리고 열전 반도체의 한 쪽을 뜨겁게 하고 반대 쪽을 차갑게 하여 온도 차를 주면 전자가 온도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 이동하는데, 그러면 전기에너지가 생성되고 이를 제벡 효과라고 한다. 이러한 제벡 효과를 이용하여 전자 시계를 만들 수 있고, 자동차나 선박이 이동하며 생기는 폐열을 전기로 만들어 쓸 수 있다고 한다. 이처럼 열전소자와 펠티어 효과, 제벡 효과에 대해 학습하고 실제로 열전 반도체에 직류 전원 12V를 흘려 보았는데, 정말로 한쪽이 따뜻해지고 다른 한쪽이 차가워지는 것을 확인 할 수 있었고 매우 신기했다. 제벡 효과를 확인하는 실험도 해보았는데, 실험 방법은 플라스틱 용기에 물을 담고 은박접시에 뜨거운 물을 넣고 전압계를 반도체와 연결하여 전압을 측정하는 실험 이었는데, 잘 되지 않았다. 그래서 그 이유를 생각해 보니, 플라스틱 용기에 차가운 물을 넣어야 뜨거운 물과 온도 차가 더 커서 제벡 효과가 더 잘 일어날텐데 나는 플라스틱 용기에 미지근한 물을 넣어서 온도 차가 별로 나지 않아서 제벡 효과가 일어나지 않았던 것 같다. 체온과 외부의 온도차이를 이용하여 전자시계를 만든 것처럼 체온 또는 사람이 운동을 하면서 생기는 열과 온도 차이를 이용해서 전기를 만들어 낼 수 있는 장치를 만들어 낼 수 있을 것 같다.
<mbl 실험, 보일의 법칙 실험의 전반적인 경험과 새롭게 알게된 점 등을 적어주세요.>
컴퓨터, Science# 프로그램, 기체압력센서, 주사기를 이용하여 보일 법칙 실험을 해본다. mbl 실험은 컴퓨터 같은 것에 센서를 블루투스로 연결하면 특정 프로그램을 이용하여 센서값을 컴퓨터 화면에 그래프로 나타내주는 그런 실험이다. 이것을 이용하여 보일의 법칙을 실험을 해보았는데, 주사기의 눈금을 20ml로 맞추고 주사기에 블루투스로 컴퓨터와 연결된 기체압력센서를 끼우고 주사기 피스톤을 1ml씩 누르면서 나타나는 압력의 변화를 보았다. 컴퓨터 화면에 나타난 그래프를 보니 부피가 점점 줄어들수록 압력이 커지는 것을 확인 할 수 있었다. 그러나 그래프가 부피가 줄어듦에 따라서 압력 값이 계속 증가만 하지는 않았는데, 그 이유를 추측해보니 보일 법칙은 온도가 일정한 상황에서 압력과 부피의 곱이 상수로 일정하다는 것인데 주사기의 내의 부피를 20ml에서 줄이는 과정에서 온도가 계속 일정하지 않았기에 그래프가 부드럽게 만은 나오지 않은 것 같다고 생각하였다. mbl 실험이라는 것은 이번에 새롭게 알게 되었는데, 사람이 직접 실험을 하면서 눈으로 관측하고 그래프를 그렸던 옛날 방식과는 다르게 컴퓨터가 센서값에 따라 스스로 입력을 하니 더 정확성이 높고 실험을 하는데 더 편리성이 크다는 것을 알게 되었다.