읽자마자 이해되는 열역학 교과서

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

열역학은 화학, 물리학 과목에서 배울 수 있는 분야이다. 보일의 법칙, 샤를의 법칙, 아보가드로의 수, 열역학 제0,1,2,3의 법칙 등 쏟아져나오는 법칙들을 외우며 주어진 문제에 대입해서 풀었던 기억이 난다. 그러다보니 열역학 단원이 쉬운듯 하면서도 조금만 문제를 꼬아서 내면 어렵게 느껴졌다. 원리를 이해하지 않은채 암기로 공부했기 때문일 것이다.

그런데 이 책은 에너지를 돈에 비유하고 우리가 살아가는 생활 속 이야기로 이해하기 쉽게 풀어냈을 뿐 아니라 읽다보면 빠져들어 어느새 다음 장을 펼치게 된다. 에너지와 관련하여서는 3장에서 더 자세하게 다루고 있다.

기체를 주인공으로 한 열역학에서의 변화 요인들과 이것이 서로에게 어떤 영향을 미치고 어떤 결과를 만들어내는지 따라가다 보면 우리가 외우기에 급급했던 열역학 단원의 법칙들이 알고리즘처럼 연결되어 튀어나오게 된다. 즉, 자연스럽게 그 법칙이 도출되는 것이다.

같은 온도와 같은 압력에서 기체의 종류에 상관없이 같은 부피 속에 같은 수의 분자를 포함한다는 아보가드로의 법칙에서도 어떻게 기체의 종류가 달라도 가능한건지에 대한 의문이 있었지만 그냥 넘어갔던 부분인데, 이 책을 통해 이제야 이해할 수 있었다.

또 한가지 학창시절에 의문이었던 부분은 기체의 내부에너지 증가량에 대한 식에서 일(w)의 부호가 화학과 물리학에서 서로 다르게 말하고 있는 것이었다. 이는 두 분야에서의 관심대상이 다르기 때문에 주체를 어떻게 보느냐에 따른 표현일뿐 기체 기준으로 봤을 때의 기체 내부에너지 증가량은 결국 열과 일의 합을 의미한다는 사실은 동일하다.

이외에도 의문이 생긴 부분에 있어서 이해하며 파고들기엔 내 관심과 흥미가 부족했던 탓에 그렇다고 하니 그런거지 라며 넘겼던 부분이 많다. 사실 과학이란 분야가 우리 생활의 전반적인 부분에 해당하기에 알고보면 재미있는 학문인데, 당장의 시험문제를 풀기위해 겉핥기식 암기로 공부했던 사람이 나 뿐 아니라 많을 것이란 생각에 아쉬운 마음이 들기도 한다. 이 책을 읽고 열역학이 이렇게 재미있었나 하는 생각이 들고, 물리학이나 화학의 다른 세부분야도 이렇게 설명되어진 책이 있었으면 하는 생각도 하게 된다.

*이 책은 출판사로부터 제공받아 읽고 쓴 개인적인 리뷰입니다.