읽자마자 이해되는 열역학 교과서 ㅣ 읽자마자 교과서
이광조 지음 / 보누스 / 2024년 9월
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읽자마자 이해되는 열역학 교과서

기체 법칙과 방정식, 에너지, 열기관, 엔트로피

기본부터 탄탄하게 다지는 열역학의 모든 개념과 원리

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이광조 지음

보누스


열역학, 엔트로피

분명 고등학교때 배웠을거다. 하지만 설명해보라고 하면 머뭇거리게 된다. 

익숙하지만 나랑은 먼 개념인듯한 단어랄까. 그래서일까. 과학 용어와 관련 이야기를 쉽게 설명해준다는 책을 만나면 호기심이 인다. 《읽자마자 이해되는 열역학 교과서》는 나의 이런 요구에 딱 맞는 제목이었다. 책을 펼쳐보는 것은 당연한 수순이었다.



열역학은 말 그래도 열(heat)적 현상을 연구하는 학문이다. 열과 일의 관계를 밝히는, '열과 일은 서로 전환될 수 있다'는 것을 이야기하는 학문이다. AI를 이용한 인공지능을 이야기하는 시대에 초기 산업혁명의 이론적 배경이 된 열역학을 왜 배워야할까. 저자가 머리말에서도 밝히듯, 기술 발전이 근본 원칙을 바꾸지는 못하며, 그 근본 원칙을 다루는 학문이 열역학이라고 이야기한다. 지구 생명체에 근본적 에너지를 제공하는 태양이 열역학 덩어리 그 자체라며 말이다.

열역학이란 개념을 학교에서도 배우지만, 정해진 틀에 맞춰 편찬된 학교 교과서에서 쓰지 못한 표현과 창의적 접근 방법을 이 책에서 만나볼 수 있었다. 에너지 보존법칙을 용돈에 빗대어 설명하고, 엔진의 핵심 구동 원리인 열역학 과정이 먹고 운동하고 남은 만큼 살이 찌는 개념으로 설명하는 식이다. 그리고, 이 책은 열역학을 전공으로 배우는 대학의 열역학 기초 부분과 방향성도 함께 다룬다. 쉽고 재미있게 접하면서 교과서 보다 심화된 내용을 접할 수 있다는 말이다.

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손바닥을 비비면(일하면)열이발생한다. 그렇다면 반대로 열을 가해서 손바닥을 비비게(일하게)할 수 있을까.

열을 일로 바꾸는 문제를 해결한 것이 '기체'를 이용한 열기관이었다. 그래서 책에서는 열역학이 무엇인지 1장에서 다루고 2장에서 기체와 그와 관련된 법칙이 등장한다. (보일법칙, 샤를 법칙, 보일-샤를 법칙, 아보가드로법칙, 이상기체 상태 방정식) 

열, 열역학 법칙, 열기관, 열과 에너지와 엔트로피를 차례로 설명하는 순서대로 읽으면 이해하기 좋다. 중간중간 각 개념과 연관해 연습문제도 나와있어서 실제 계산과정을 거쳐 비열이나 열효율등을 구하는 문제도 있었다. 

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수식와 다양한 학자이름도 등장하지만, 마지막에 총 6장에 걸쳐 나온 말을 6줄로 요약하고 그것을 인생과 연관해서 삶을 어떻게 살아야 하는가 까지 논의한 것이 과학책이지만 철학적으로 느껴졌다. 

열역학을 배우는 학생이나 전공으로 입문하는 학생들에게, 또 열역학을 알고 싶어하는 이들에게 친절하게 열역학의 세계로 안내해주는 책 《읽자마자 이해되는 열역학 교과서》이었다.



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