물리, 화학, 터보핀 엔진과 터보프롭엔진, 베르누이의 정리

화학.

 

센물과 단물. 센물은 칼슘이온이나 마그네슘 이온이  많이 녹아있는 물이고, 단물은 칼슘이온이나 마그네슘 이온이 적게 녹아있는 물입니다. 단물에는 비누가 잘풀리만 센물에는 비누가 잘 풀리지 않습니다. 센물에는 비누를 녹이면 왜 잘풀리지 않는지 화학식을 통해 알아 보면 된다. 2RCOONa(aq)+Ca(HCO3)(aq) → (RCOO)2Ca(S)↓ +2NaHCo3(aq). 비누에 들어있는 성분 2RCOONa는Ca(HCO3)2, 즉 Ca포함된 센물과 만나면 물에 녹지 않은 지방산칼슘이 생긴다.이 앙금 때문애 비누가 잘 풀리지 않게 된다. 그리고 센물을 보일러나 온수 설비에 사용하면 관속에 탄산칼슘(CaCo3)을 주성분 으로 하는 관석이 형성되기 때문에 사용 않는게 좋다.

 

 

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물리.

 

관성과 관성력. 관성은 물체에 작용하는 알짜힘이 0 일때 물체가 처음의 운동 상태를 그대로 유지하려는 성질이다. 관성은 우리 생활 곳곳에서 찾아볼수 있다.정지해 있던 차가 갑자기 출발할 때 몸이 뒤로 졎혀지거나 급정거시 몸이 앞으로 쏠리는 것. 식탁보 위에 컵을 올려놓고 식탁보를  빨리 당기면 컵은 그대로 있고 식탁보만 빠지는 것. 옷이나 이불의 먼지를 털때 두드려서 털거나, 젓은 발래를 탈수하는 것이 관성의 예이다. 관성의 크기는 질량이 클수록 커진다. 버스와 승용차같은  속력으로 다리다가 갑자기 급브레이크를 밟는다면 어느쪽이 멈추지 못하고 멀리 나갈까? 당연히 버스다. 질량이 커서 운동 상태를 유지하려는 관성이 때문이다.

 

터보핀 엔진

터보팬 엔진이란 예를들어 공기를 팬으로 100%를 빨아들인다면 50%는 연료와 함꼐 연소실에서 연소시키고 50%는 노즐을 통해 분사됩니다. 이때 연소실에 들어간 공기는 고압의 배기가스로 나와 작용, 반작용의 원리로 추력을 제공하고 그냥 분사된공기도 추력을 만들어냅니다.(공기가 공기를 밀어서...) 이러한 까닭으로 터보제트엔진이나 터보프롭엔진보다 효율이 좋은것입니다. 터보팬엔진을 장착한 전투기는 후기연소기라는 장치를 달아 추력을 더많이 만들어 내는데 후기연소기의 원리는 연소되지 않은 공기에 연료를 한번 더 분사해 뒤쪽에서 연소를 시켜 배기가스를 두번 분출하는 원리입니다. 물론  공기가 공기를 밀어 추력을 내고 추력을 다낸다음 후기연소기로 배기가스를 분출합니다.

 

터보프롭엔진

터보프롭엔진은 프로펠러항공기에 많이씌여지는 엔진이다. 먼저 공기를 압축시켜 연료와 함께 점화 시킨다. 그다음 배기가스가  터빈을 따라 돌아 터빈에 연결된 프로펠러축이 도는 아주 간단한 원리이다. 터빈을 돌린 배기가스는 밖으로 보내져 공기를 밀어 추력을 얻는다. 그러나 추력중 거의 4 분의3은 프로펠러가 공기를 밀어 생산되는것이다. 물론 공기를 빨아들일 수 있는 방법은 앞으로 비행기가 앞으로 가면서 공기가 흡입구로 들어오는 것이다. 물론 프로펠러가 회전해 공기가 들어오기도 한다. 프로펠러의 날이 많으면 프로펠러가 천천히 돌아도 충분한 추력을 얻을 우 있어 소음을 줄일 수 있지만 무게가 느는 단점이 있다. 이것과는 반대로 프로펠러가 작으면 빨리돌아야 추력을 많이 얻을 수 있기 때문에 소음이 늘지만 무게는 줄일 수 있다.

 

베르누이의 정리

베르누이의 정리는 유체의 속도가 빨라지면 압력이 낮아지고 유체의 속도가 느려지면 압력이 높아진다 입니다. 항공기의 에어포일을 보면 날개 위쪽은 경사가 져서 공기의 속도가 빨라져 압력이 낮아집니다. 날개 밑부분을 보면 평평해서 날개 위쪽보다 속도가 느려 압력이 높아지고 비행기가 활주로에서 해당 속도에 도달했을 때 압력이 커져 이륙할 수 있다는 것을 이것으로 증명할 수 있죠. 참고로 여기서 압력이란 단위면적에 작용하는 힘입니다.