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하루 한 권, 화학 열역학 (큰글자도서)

하루 한 권, 화학 열역학 (큰글자도서)

  • 사이토 가쓰히로
  • |
  • 드루
  • |
  • 2024-06-28 출간
  • |
  • 220페이지
  • |
  • 193 X 295 X 12mm
  • |
  • ISBN 9791172173913
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출판사서평

배움에는 끝이 없고, 세상에는 신비로운 것들이 너무 많으니까!
몰라도 괜찮지만 배우면 훨씬 더 교양 있는 ‘일상 과학’의 세계로 들어가 보자

내가 배운 물리, 화학, 생물은 정말 어려운 것이었을까? 그렇게나 풀기 싫었던 미적분과 기하학은 대체 왜 배워야 했던 걸까. 일상에서 써먹을 수 있는 날이 오기는 할까? 그런 의문을 마음 어디엔가 품고 있었다면, ‘하루 한 권 시리즈’를 펼쳐 보자.

내일을 바꾸는 단 한 권의 지식, 하루 한 권 시리즈!

하루 한 권 시리즈는 우리가 일상에서 활용할 수 있도록 과학이 갖춘 실용적인 모습을 파헤치는 과학 교양 도서다. 과학을 잘 모르는 사람들도 쉽게 읽고 이해할 수 있도록 도판, 표, 친절한 설명을 통해 최대한 쉽게 내용을 담았다. 예컨대 어떻게 하면 훨씬 더 과학적으로 노력할 수 있는지, 어제 사 온 씨앗을 가장 빨리 싹틔우는 방법, 새집 증후군은 왜 생기는지까지. 일상에서 마주할 법할 부분들을 과학적으로 설명했다. 어렵거나 이해할 수 없는 내용이 아니라 우리 삶과 밀착된 문제를 과학을 통해 풀어내고, 그것들을 어떻게 바라보면 좋을지 함께 고민하는 책이다. 배움에는 끝이 없고 세상에는 너무 신기한 것들이 많으니까. 우리가 살아가는 일상의 ‘어떤’ 현상들을 과학의 눈으로 분석적으로 바라볼 수 있다면 얼마나 좋을까? 그것도 아주 가볍게, 책 한 권으로 말이다. 그리고 그러한 시각을 가진다는 건, 우리가 살아감에 있어 생존의 무기 하나를 더 가지게 됨을 의미한다. 이러한 무기는 우리가 어떤 현상에 지혜롭게 대처하고 싶을 때 활용할 수 있는 힘이 되어줄 것이다.

다양한 주제, 내 취향에 맞는 카테고리를 찾아보자!

책은 한 손에 가볍게, 지식은 머릿속 깊숙이! 언제 어디서나 가볍게 읽을 수 있도록 한 손에 들어오는 작은 크기로 만들었다. 각각의 주제마다 검증된 집필진이 써 내려가는 과학의 세계를 탐험하다 보면, 어느 순간 숫자와 지식으로 바라보는 세계에 푹 빠지게 될지도 모른다. 지하철이나 버스, 쉬는 시간에 조금씩 읽을 수 있도록 아주 쉽고 재미있는 내용으로만 구성했다. 세상을 분석적으로 바라보는 나의 모습을 기대해도 좋다. 주제 역시 물리, 화학, 생물학, 지구과학, 수학 등 다양한 카테고리로 구성되어 있어 내 취향에 맞는 책으로만 꺼내 읽기에도 적당하다. 나는 어떻게 하면 천재가 되어 일류의 세계로 향할 수 있는지… 사람이 만들어 낸 ‘진짜 광기’의 화학물질이 무엇인지. 이런 뜬금없는 질문도 좋다. 우리가 단순히 감각하는 세상 말고, 세상의 보이지 않는 현상까지도 과학적으로 풀어내 보자. 과학은 이론이 아니라 실전이니까!

우주의 모든 것을 담는 화학 열역학, 더 쉽게 배워 볼 수는 없을까?

빅뱅으로 인해 우주가 탄생하고, 원자뿐 아니라 에너지가 생겨났다. 원자란 에너지 덩어리로, 지금에 오기까지 삶의 변화와 변수, 모든 현상은 물질과 화학 반응, 에너지로 이루어졌다. 잘 정돈되어 있던 방도 학교에서 막 돌아온 아이가 머물면 차마 볼 수 없을 만큼 무질서한 상태가 되며 또 커피잔에서 흘러나온 향은 공중으로 퍼지곤 하는데, 원래대로 돌아가지 않는 이 상태를 과학적으로 어떻게 설명할 수 있을까? 모든 자연현상이 엔트로피가 증가하는 방향으로 변화하는 것이라는데, 어떤 직관적인 수치로 이를 계산해 볼 수 있을까?

우주 탄생 이래로 단 한 순간도 빠짐없이 일어나는, 손에 잡히지도 않는 찰나를 눈에 보이게 분석하고 정리할 수 있는 화학 열역학은 그만큼 매력적이다. 화학 열역학은 물질 변화와 에너지 변화의 관계를 설명하는 연구 분야다. 그 범위는 매우 넓어서 살펴본 것처럼 분자 하나하나의 변화에 얽힌 에너지 변화뿐만 아니라 우주의 물질 변화부터 그와 관련된 에너지 변화까지 에너지에 관한 모든 현상을 다룰 수 있다. 화학 열역학의 세계에는 물리와 수학이 동반되며 이에 중요한 법칙과 개념이 사용된다. 어렵지만 흥미로운 지적 영역에 더 깊이 도달하게 하는 화학 열역학. 세상을 바라보는 또 다른 철학과 관점을 선사해 줄 것이다!

목차

들어가며

제1장 에너지란 무엇일까?
1-1 에너지란 무엇일까?
1-2 양자화란 무엇일까?
1-3 원자의 전자 에너지
1-4 분자의 결합 에너지
1-5 반응과 에너지
1-6 에너지와 엔탈피
1-7 무질서함과 엔트로피
1-8 반응 방향과 자유 에너지
제1장 연습 문제

제2장 양자론과 에너지
2-1 물질을 이루는 것
2-2 원자의 구조와 크기
2-3 하이젠베르크의 불확정성 원리
2-4 에너지와 전자구름
2-5 에너지의 양자화
2-6 양자화와 양자수
2-7 광자와 그 에너지
제2장 연습 문제

제3장 원자의 에너지
3-1 원자와 원자핵
3-2 동위 원소와 그 변화
3-3 원자핵의 에너지
3-4 전자껍질과 에너지
3-5 에너지 표현
3-6 전자 배치와 전자 에너지
3-7 이온화 에너지와 전자 친화도
3-8 원자와 빛에너지
3-9 전자 에너지와 스펙트럼
3-10 우주의 범위
제3장 연습 문제

제4장 분자의 에너지
4-1 물질을 반영하는 분자
4-2 결합의 종류
4-3 이온 결합과 금속 결합의 에너지
4-4 원자 진동과 전도도
4-5 공유 결합 에너지
4-6 결합성 궤도와 반결합성 궤도
4-7 궤도 에너지와 결합 에너지
4-8 헬륨 분자의 결합 에너지
4-9 분자종 에너지
4-10 들뜬상태의 에너지
4-11 분자 간 힘의 에너지
4-12 결합에 의한 에너지 차이
제4장 연습 문제

제5장 반응 에너지
5-1 화학 반응과 에너지
5-2 내부 에너지
5-3 내부 에너지와 위치 에너지
5-4 진동 에너지와 회전 에너지
5-5 반응 에너지와 내부 에너지
5-6 용해와 용매화 에너지
5-7 용해 에너지
5-8 에너지로 방출되는 것
5-9 발광과 색깔
5-10 빛 흡수와 발광
5-11 빛 흡수와 색깔
제5장 연습 문제

제6장 반응 속도와 촉매, 에너지
6-1 화학 반응 속도
6-2 활성화 에너지
6-3 활성화 에너지와 촉매 반응
6-4 촉매 반응의 원리
6-5 반응 속도식
6-6 속도 상수의 의미
6-7 다단계 반응과 중간체
6-8 가역 반응과 비가역 반응
6-9 가역 반응과 평형 반응
제6장 연습 문제

제7장 에너지와 엔탈피
7-1 반응계와 외부
7-2 열역학 제1법칙
7-3 기체 분자의 비행 속도
7-4 기체 분자의 운동 에너지
7-5 여러 가지 변화
7-6 등압 변화와 등적 변화
7-7 엔탈피
7-8 몰 열용량
7-9 열화학 방정식
7-10 상태량과 헤스의 법칙
7-11 헤스의 법칙 응용
제7장 연습 문제

제8장 엔트로피
8-1 질서 정연한 상태와 무질서한 상태
8-2 무질서함과 엔트로피
8-3 열역학 제2·제3법칙
8-4 변화와 엔트로피 변화
8-5 엔트로피와 분자 구조
8-6 엔트로피와 에너지
8-7 엔트로피와 열
8-8 부피·온도 변화와 엔트로피

제8장 연습 문제

제9장 기브스 에너지
9-1 반응 방향을 결정하는 것
9-2 자유 에너지의 정의
9-3 반응 방향과 기브스 에너지
9-4 기브스 에너지와 평형
9-5 평형 상태와 정상 상태
9-6 르샤틀리에 법칙 ― 농도 변화
9-7 르샤틀리에 법칙 ― 전압·온도 변화
제9장 연습 문제

제10장 상태 변화 에너지
10-1 고체·액체·기체
10-2 상태 변화
10-3 상태 변화와 기브스 에너지
10-4 상태도
10-5 초임계 상태
10-6 증기압
10-7 용액의 증기압 내림
10-8 몰 어는점 내림과 몰 끓는점 오름
10-9 열과 환경
10-10 에너지와 환경
제10장 연습 문제

정답
제1장 ~ 제4장
제5장 ~ 제7장
제8장 ~ 제10장
참고 도서

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