2009년 08월 30일
차가움은 열의 부재일까?
기독교 vs 무신론 에서 트랙백합니다.
학생: 교수님, 많은 열, 더 많은 열, 초열, 백열, 아니면 아주 적은 열이나 열의 부재는 있을 수 있습니다. 하지만 차가움이란 것은 없지요. 영하 273도의 열의 부재 상태로 만들 수는 있지만 그 이하로 만들 수는 없지요. 차가움이란 것이 없기 때문입니다. 차가움이란 단어는 단지 열의 부재를 나타낼 뿐이지 그것을 계량할 수는 없지요. 열은 에너지이지만, 차가움은 열의 반대가 아닙니다. 교수님. 그저 열의 부재일뿐이지요.
누가 여기에 딴지 안 거나... 하고 보고 있다가 아무도 안 걸길래;
너무 당연한 거라고 생각해서 아무도 딴지를 안 거시는 건진 모르겠는데, 차가움은 열의 부재가 아닙니다. 차가움은 '온도가 낮은 상태'를 말하는 건데, 온도가 낮다고 꼭 열이 적은 건 아니거든요.
여기에 대한 아주 좋은 비유가 있습니다. 호수가 두 개 있는데, 한 호수가 다른 호수보다 높고 아래쪽에 있는 호수가 위쪽 호수보다 크며, 둘은 폭포로 연결되어 있습니다. 물은 어느 쪽에서 어느 쪽으로 흐를까요?
당연하지만 정답은 위쪽(작은) 호수에서 아래쪽(큰) 호수로 흐른다겠지요.
온도는 '높이'와 대응되고, 열은 '물'과 대응됩니다. 아래쪽 호수에 물이 아무리 많아도, 위쪽 호수에 물이 아무리 적어도, 물은 위에서 아래로 흐르지 반대로 흐르지 않습니다. 물론 아래쪽 호수에 물이 더 많다고 우리가 아럐쪽 호수가 '더 높다'고 말하거나, '낮은 높이는 물의 부재다' 라고 말하지도 않지요. 높이는 물의 양과는 별개의 개념이니까요.
마찬가집니다. '열의 양'은 '온도'와 별개의 개념이고, '차갑다'는 말은 온도가 낮음을 뜻합니다. 찬 물이 아무리 많아도, 얼음이 아무리 부피가 커도 우리가 물이나 얼음보고 '뜨겁다'거나 '차갑지 않다'라고 말하는 것이 이를 입증합니다. 열의 양은 온도와 별개입니다. 따라서 차가움이 '열의 부재'라는 저 학생의 말은 잘못되었지요. 열이 적어도 온도가 높을 수 있으니 말입니다.
물론, '적다' '많다' '높다' '낮다' 따위의 말은 전부 상대적이므로 비교할 대상이 있어야 합니다. 이는 '차갑다' '뜨겁다'에도 동일하게 적용되지요.
# by | 2009/08/30 02:31 | 트랙백(1) | 덧글(26)
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제목 : 사티레브의 반론에 대해
원본글을 먼저 확인하세요.사티레브의 반론은 맞는 것도 있지만 틀린 것도 있어요. 하나씩 풀어보겠어요.일단 학생의 논증 중 선과 악의 이분법이 존재하는 것이 아니라 선의 결여가 악일 뿐이라는 논리를 살펴보겠어요.이것은 아우구스티누스가 이미 써먹었던 논증이에요.아우구스티누스는 도대체 어떻게 완벽한 선 자체로서의 존재(신학에서 이런 설명은 흔해요)이자 선의 주재자인 하느님이 또한 온 세상에 존재하는 악의 창조주일 수 있는지 이해할 수 없었어요.그래서......more
1. 차가움과 열이 서로 반대 개념일까요? 저 학생 말대로 차가움은 열의 반대 개념이 아닙니다. 열은 에너지고 차가움이란 그 열에 대해 인간이 느끼는 주관적 감각 중 하나이기 때문입니다.
2. 차가움은 열의 부재일까요? 저 학생 말대로 그렇다, 라고 대답할 수도 있을 겁니다. 차가움은 일종의 감각이기 때문에 그 감각을 유지시켜 주던 열이 사라지면(부재하게 되면) 우리는 차가움을 느낍니다. 즉, 열의 부재가 차가움이며 열의 추가가 뜨거움이라고 말할 수 있다는 얘기죠.
3. 그러나 저 학생은 차가움을 인간의 감각으로 생각하면서 논의를 전개하고 있는 것 같지는 않습니다. 그럼에도 영하 273도 미만에서는 열이 더 이상 부재할 수 없으므로 차가움도 없다, 그러므로 차가움은 열의 부재이다, 라는 논리는 정당해 보입니다.
4. 님의 논리는 방향이 어긋난 것 같습니다. "온도가 낮다고 열이 적은 건 아니거든요."라고 하셨는데 "낮다"라는 말을 가지고 말장난을 하시는 것 같습니다. 반칙이예요^^
'차갑게 느끼는 것'과 '차가움'은 다릅니다. '차갑게 느끼는 것'은 냉점을 통해 사람이 느끼게 되는 감각이구요. '차갑다'는 '성질'은 '온도가 낮다'라고 정의할 수 있습니다. 영하 273도 '미만'은 존재할 수가 없습니다. '미만에서는~'이라는 전제 자체가 성립하지 않는 것입니다. 영하 273도에선느 열이 더 이상 '존재'할 수 없는 것이지, '부재'할 수 없다는 말은 오히려 그 쪽에서 말장난을 치고 있는 것처럼 보입니다. 존재/부재는 있다/없다로 명확히 구분될 뿐, '적다'라는 말을 '부재'로 치환할 수는 없는 법입니다. 반칙입니다.
열이 추가된다고 더 뜨겁게 느낀다는 것도 틀렸습니다. 어떤 물체의 부피를 늘림으로써 충분히 열을 더 공급하면서 온도를 낮출 수 있습니다(팽창이라던가).
'차갑다'라는 말자체는 온도라기보단 감각과 관련된 것 아닌가요?
1. 차갑다는 것은 온도가 낮다는 뜻이다. -> "더" 낮다는 뜻이겠죠. 그리고 차갑다고 느끼는 정도도 사람에 따라, 또 같은 사람이라도 상황에 따라 달라집니다. 즉, 그건 주관적인 감각이라는 뜻입니다.
2. "부재하다" -> 부재를 존재의 반대로 이해하면 안될 거 같습니다. 10만큼 있던 열이 9만큼으로 줄면 1만큼이 부재하게 되는 것이죠. 위의 학생이 사용한 "부재"라는 말은 이런 뜻인 것으로 생각됩니다.
3. 우리가 여기서 말하는 열이란 에너지입니다. 열이 추가된다는 뜻은 에너지가 커진다는 뜻입니다. 더 높은 에너지를 공급하면(열을 추가하면) 분자 운동이 활발해지고 온도계의 수은주는 더 팽창한다, 가 우리가 전제하고 있는 사실이라는 얘기입니다. 여기에 팽창에 따른 냉각이나 압축에 따른 온도 상승을 말씀하시는 것은 - 여전히 반칙이라는 생각입니다.
2. 부재하다를 누가 그런 식으로 사용하나요? 그것이야말로 말장난입니다. 부재는 '존재하지 않다'는 뜻이고 존재/부재는 명확히 반대되는 개념입니다. 존재와 부재가 반댓말이 아니라니,아싱한 논리로군요.
3. 위에서 말한 폭포로 연결된 두 호수 비유를 생각해 보세요. 아래쪽 호수에 물이 더 많다고 해서 물이 아래에서 위로 흐르나요? 아니면 누가 '아래쪽 호수가 크니까 높이가 더 높다'고 말하던가요? 열이 분자 운동 형태의 에너지 표현인 건 맞지만, 왜 팽창에 따른 냉각이나 압축에 따른 온도 상승이 '반칙'인지는 모르겠습니다. 우리가 전제하고 있는 사실 같은 건 없습니다. 누구 마음대로 어떤 사실을 전제하고 말고 하죠? 팽창도 압축도 그에 따른 온도 변화도 모두 관측되고 있는 '사실'이고 이는 '열'이라는 대상의 이해에 있어 매우 중요한문제입니다. '열이 없으니 온도가 낮다(차갑다)' 라는 말은 당연히 틀린 말이구요.
1. 그렇게 말씀하시면 할 말 없습니다. 그러나 님의 말씀은 마치 3kg의 돌은 1kg의 돌보다 무겁다는 말씀을 하시는 것과 같다는 말씀을 드리고 싶습니다. 무의미한 동의반복이라는거죠. 과학은 감각에 대한 진술을 계량화된 데이터로 대치하는 데서 시작한다는 얘기입니다. 일상적 표현을 섞어 쓰는 분들이 여전히 있지만 말입니다...
2. 위 학생이 그렇게 사용했습니다. 저도 불만스럽지만 논의를 진행하기 위해서는 원저자의 맥락에서 개념을 이해하려는 노력이 필요할 것 같습니다. 물론 꼭 그래야 하는 건 아니겠지만요.
3. 제가 전제라고 말하는 건 우리가 온도의 정의에 대해 상호이해하고 믿고 있기 때문입니다. 열이 많다, 적다라는 말이 주는 혼란을 피하자는 얘기지요. 태양 표면에 열이 더 많습니까, 가스 버너의 열이 더 많습니까? 가스 버너지요. 우리의 논의가 전제하고 있는 바에 따라 그렇습니다.
일단 여기까지 하지요.
님도 저도 상대의 글을 다시 찬찬히 읽어보고 자신이 잘못 생각한 것이 있나
점검해 볼 단계인 것 같습니다.
다른 분들께서 우리의 오류를 지적해 주실 수도 있을 테고요.
3. 역시 우리가 서로 다른 소리를 하고 있었던 게로군요^^
그만 퇴장하겠습니다. 좋은 토론이었습니다~
또 제가 모모님을 계속 모니터링 한다고 착각하진 마시고 밸리에 얼마전 인기글이었던 글에 대한 내용이 또 밸리에 있어서 클릭하고 들어온것 뿐입니다.
근데 푸하하하. 열용량과 열을 착각하다뇨. 이게 웬...
열용량은 비열과 질량(혹은 부피)를 곱한 값으로, 어떤 물질을 1도씨 올리는 데 필요한 열량이구요. 열량은 당연히 이와 다릅니다. 여기저기 물리책에 델타 큐만 나온다구요? 하이고야 =_= 열의 정의에서 양을 따지지 않는다구요? 그럼 우리가 왜 '열량("Quantity" of heat)이라는 말을 사용하고 Kcal라는 단위는 왜 있으며, 열역학(열-일간의 '양적' 전환을 다루는 학문)은 어떻게 성립할까요? 왜 이러세요, 물리공부 하나도 안 해보신 분처럼.
그리고, 물리든 화학이든 어떤 기체가 함유하고 있는 열계산 같은 거 한번도 안해보셨나봐요? 아님 까먹으셨나? 식을 적어드리면 좀 기억이 날까요?
(어떤 기체의 함유열) = (녹는점 - 0K)*(어떤 물질의 고체일 때 열용량) + (녹는점에서의 상태변화열) + (끓는점 - 녹는점)*(어떤 물질의 액체일 때 열용량) + (끓는점에서의 상태변화열) + (현재온도 - 끓는점)*(어떤 물질의 기체일 때 열용량)
물론, 같은 상태일 때 같은 비열임을 가정한 상태고, 아니라면 인테그랄이 들어가겠지요.
근데 열의 정의가 양을 따지지 않는다는 데서 좀 뿜었습니다. 푸핫.
근데 푸하하하. 열용량과 열을 착각하다뇨. 이게 웬...//
->여전하시군요. 그 자만과 오만은.. 이래서 님께는 꼭 뭔가를 가르쳐 주고 싶은 충동이 이는군요
//열용량은 비열과 질량(혹은 부피)를 곱한 값으로, 어떤 물질을 1도씨 올리는 데 필요한 열량이구요. 열량은 당연히 이와 다릅니다. 여기저기 물리책에 델타 큐만 나온다구요? 하이고야 =_= 열의 정의에서 양을 따지지 않는다구요? 그럼 우리가 왜 '열량("Quantity" of heat)이라는 말을 사용하고 Kcal라는 단위는 왜 있으며, 열역학(열-일간의 '양적' 전환을 다루는 학문)은 어떻게 성립할까요? 왜 이러세요, 물리공부 하나도 안 해보신 분처럼.//
-> Kcal 은요 그냥 J 과 같이 에너지의 단위일 뿐입니다. 제가 열이 에너지가 아니란말은 안했죠. 그리고 갑자기 열량이 왜 나올까요 저는 열의 정의에 대해 말했는데 열량과 열을 같은 말로 혼돈하셨나봐요. 아니면 열용량과 열량은 구별할줄 안다는 것을 말하려고 쓰신걸 수도 있겠네요. 그리고 어떤 음식의 열량이 어쩌구 저쩌구 하는것은 그것이 우리 몸에서 어느정도의 에너지를 쓸 수 있도록 하는가를 말하는 거구 그 물질의 절대값적인 어떤 열의 양을 의미하는게 아니고요 이 글에서 나오는 열 이라는 단어가 모모님이 말하는 열량을 의미하는건 아닌것 같습니다.
//그리고, 물리든 화학이든 어떤 기체가 함유하고 있는 열계산 같은 거 한번도 안해보셨나봐요? 아님 까먹으셨나? 식을 적어드리면 좀 기억이 날까요?//
->이런말을 쓸 필요 없죠. 기본 자세가 중요합니다. 사람은 누구나 틀릴수도 있고요. 전에도 말씀드렸듯이 큰코 다칠수 있어요.
//(어떤 기체의 함유열) = (녹는점 - 0K)*(어떤 물질의 고체일 때 열용량) + (녹는점에서의 상태변화열) + (끓는점 - 녹는점)*(어떤 물질의 액체일 때 열용량) + (끓는점에서의 상태변화열) + (현재온도 - 끓는점)*(어떤 물질의 기체일 때 열용량) //
-> 어떤 기체의 함유열을 구하는 문제를 한번이라도 푼적이 있나요? 이런 문제는 아무리 기초를 배우는 책이라도 이렇게 심하게 근사해서 구하진 않을텐데.
//근데 열의 정의가 양을 따지지 않는다는 데서 좀 뿜었습니다. 푸핫.//
-> 뿜으실 정도로 어이없는 글이었는지 좀 기분이 그렇군요.
//덧. lowtempler님의 말대로라면 엔트로피의 계산도 불가능하고 엔트로피의 '양'에 대한 얘기는 하지 말아야 하며, 오로지 델타S값만 구하고 있다는 말인데, 안 그러잖습니까. 열역학 제3법칙을 통해 엔트로피도 다 계산 가능하지요. 심지어 화학책에도 S값(델타S 말고) 구하는 게 나오는데 말입니다.//
-> 제가 한 말에서 엔트로피 계산이 불가능하단 결론이 어떻게 나오는지 정말 심히 궁금하군요. 오로지 델타S 만 구하라는 말이 어디서 나오나요? 혹시 델타Q=델타S/T 때문에 그런말을 했나요? Q 는 상태함수가 아니고 S 는 상태함수라는건 아실텐데요. 제가 한 말에서 이런 추론은 말이 안되죠.
도대체 본문이랑 똑같은 소리를 하면서 댓글을 왜 다는지 모르겠군요.