■ 팽창과 수축
“팽창과 수축”이라는 물리적 특성도
간단하면서도 짚어 보면 재미있다.
다니는 회사는 플라스틱 튜브를 팽창시킨 후 포장하여 출하 하고
필요 할 때에 꺼내어 필요한 곳에 헐렁헐렁하게 끼워 놓으면
자연적으로 수축되며 빡빡하게 꼭 끼워지게 되는
플라스틱 제품을 생산.공급하고 있다.
“수축과 팽창”이라는 물리적 특성을 응용한 실생활 상품이다.
물론 생활에 응용하기까지는 요구되는 구체적 기술요소도 많다.
필요한 만큼(예 : 30%)만 팽창하고, 사용할 때까지
그 팽창상태가 유지 되어 보관 되야 하며, 물체에 끼운 후에는
빠른 시간 이내에 원 상태로 수축 되어야 한다.
물론 탄성, 응력, 표면강도 등 재료의 각종 물성이
수축.팽창을 거치기 이전과 동일해야 하고,
전체에 균일하게 수축팽창이 이루어져야 한다.
이 수축.팽창의 메커니즘은 가열에 의한 방법과 화학적인 방법이 있는데
완성품의 특성과 비용 측면에서 차이가 있다.
구체적인 기술도 그렇지만
팽창과 수축이 갖는 말의 의미도 폭이 넓다.
우주의 팽창 이야기까지 ……
팽창이 가지는 의미를 영문으로 나열하여 보면,
여러 갈래라는 것을 알 수 있다.
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. 팽창 [膨脹]
물체의 질량은 일정하게 유지되면서 부피가 늘어나는 현상.
1 부풀어서 부피가 커짐.
2 수량이 본디의 상태보다 늘어나거나 범위, 세력 따위가
본디의 상태보다 커지거나 크게 발전함.
. expansion
1. increase, development, growth, spread, magnification, amplification
2. enlargement, increase, growth, opening out
. swelling
= enlargement , lump , bump , bulge , inflammation ,
protuberance , distension
1 팽창; 부풀어 오름
2 (몸의) 부은 데, 혹, 종기;돌출부, 융기부, 부푼 부분
3 (땅의) 융기; 낮은 산
4 증대; (강물의) 증수; (파도의) 너울거림
<지형이> 융기한; 부푼; <소리·감정 따위가> 높아진; 과장된; 거만한
. 수축 [收縮]
1 근육 따위가 오그라듦.
2 부피나 규모가 줄어듦
. contraction; shrinking; constriction
. shrink
= decrease, dwindle, lessen, grow or get smaller, contract,
narrow, diminish, shorten
. 팽창
물체가 열을 받으면 분자의 운동에너지가 증가하여 매우 활발하게 움직인다. 따라서 분자가 차지하는 공간이 넓어지게 되어 물체의 부피가 늘어난다. 온도의 상승 외에도 압력의 감소로 기체가 팽창하기도 한다. 대체로 고체나 액체는 부피변화가 적고, 기체는 부피변화가 크다. 기체의 팽창을 이용해 에어백, 열기구, 에어컨(압축된 기체를 팽창시켜 공기를 냉각시키는 장치) 등을 만든다. 이상적인 기체의 부피와 압력, 온도의 관계는 보일-샤를의 법칙으로 주어진다.
. 단열팽창
열의 출입 없이 팽창할 때 나타나는 현상이다. 공기덩어리가 상승하면 압력이 줄어들어 부피가 커진다. 이때 외부로부터 열을 받지 않는 경우 공기덩어리 자체의 에너지를 소모한다. 즉, 기체의 부피가 팽창하면서 밖으로 해준 일만큼 자신의 에너지를 잃어 온도가 낮아진다.
단열팽창의 대표적인 예로 구름이 있다. 공기가 상승하면 기압이 낮아져서 단열팽창하게 되고 온도가 떨어진다. 기온이 이슬점까지 내려가면 공기 중의 수증기가 응결되어 물방울이 되어 구름이 만들어진다.
. 팽창계수
열팽창에 의한 물체의 팽창비율은 보통 일정한 압력하에서 온도가 1℃ 올라갈 때마다의 부피 증가율로 표시한다. 이것을 그 물체의 체적팽창계수 또는 팽창계수·팽창률이라 한다. 고체의 경우, 대부분 부피의 증가보다 길이의 증가가 문제되므로 길이의 증가율인 선팽창계수를 많이 사용한다. 등방체의 경우, 체적팽창계수는 선팽창계수의 약 3배이다. 팽창계수의 값은 일반적으로 고체·액체·기체 순으로 커진다. 이상기체의 경우에는 그 값이 압력과 온도에 관계없이 약 0.00367(1/273)이다.
실제 기체도 이 값에 가깝지만 기체 종류와 압력 및 온도에 따라 그 값이 달라질 수 있다. 또 고체 중에서도 석영, 유리 등은 팽창계수가 작은 것으로 알려져 있으며, 인바(invar:철 64%, 니켈 36%의 합금)는 온도변화에 의한 신축현상이 잘 나타나지 않기 때문에 시계나 정밀도를 요구하는 자 등 재료로 사용한다. 액체의 경우에는 액체 자체의 팽창 외에도 용기의 팽창도 함께 고려해야 한다.
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http://planet.daum.net/utrade/ilog/2448039 퍼온글
빅뱅 우주팽창 증거 발견 2006/03/17
"137억년 전 빅뱅을 일으킨 우주는 1초도 안 되는 순식간에 원자보다 작은 크기에서 인간의 관측 능력을 넘어서는 천문학적 크기로 팽창했다" 이는 이제 가설이 아닌 분명한 과학적 사실로 입증됐다고 우주과학 웹사이트 스페이스 닷컴 등 각종 매체들이 2006년3월16일 보도했다.
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. 우주 [宇宙, cosmos]
시대와 과학의 발달에 따라 변해온 개념으로서, 어원인 그리스어 kosmos는 질서를 뜻하였고, 동양에서는 宇宙로서 공간과 시간을 망라한 총체로서 생각했다. 오늘날 천문학에서는 모든 천체, 모든 물질과 복사가 존재할 수 있는 전 공간을 뜻하며,
원래 그리스어 kosmos는 질서를 뜻하는 말로, 혼돈(混沌)을 뜻하는 kaos에 반대되는 말이다. 동양에서는 사방상하(四方上下)를 우(宇)라 하고, 고왕금래(古往今來)를 주(宙)라고 하여, 천지를 가리키는 말이라고 하였는데, 이것이 우리의 소박한 생각인 우주의 뜻, 즉 공간과 시간을 망라한 총체와 상통한다.
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우주의 끝, 열린 우주, 평평한 우주, 닫힌 우주 ……
"수축과 팽창"이 긋는 한계 선을 말하는 것일까?
tsc