무더운 여름날 파리의 에펠탑 높이가 늘어나는 것과 관련이 깊은 현상을 고르면?
에펠탑 의 높이는 얼마일까요?
정답은 "계절마다 다르다" 입니다.
더 정확하게는 온도에 따라서 달라집니다. 공식적인 에펠탑의 높이는 324m 이지만, 1℃가 올라갈 때마다 약 4mm 높아집니다.
온도의 증감에 따라 물질의 부피가 늘어나거나 줄어드는 현상을 #열팽창 이라고 합니다. 그 변화의 정도를 열팽창계수 로 나타내는데, 열팽창계수는 물질에 따라 각기 다릅니다
물체에 열에너지가 가해지면 너비, 높이, 길이가 같은 비율로 팽창하지만, 에펠탑의 뼈대처럼 가늘고 길면 길이의 변화량이 가장 눈에 띕니다. 이에 많은 고체의 경우 길이가 늘어나는 정도를 열팽창계수로 정의합니다.
에펠탑을 구성하고 있는 재료의 종류, 원래의 높이, 온도 변화량을 알면 탑의 높이 변화를 계산할 수 있습니다.
20℃에서 324m인 에펠탑은 40℃의 무더운 여름날에 얼마나 높아질까요?
원래 높이에 열팽창계수와 온도변화량을 곱하면 7.7cm가 늘어난다는 것을 계산할 수 있습니다.
파리는 비교적 온난한 기후이지만, 가장 더울 때는 40℃까지 기온이 올라가고 추울 때는 영하 11℃까지 떨어지기도 합니다. 그 결과 여름과 겨울에는 19cm 까지도 차이가 나게 됩니다.
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