Question

Clearnoteユーザー

누가 할 수 있나요? 이건 학교 선생님이 내주신 숙제입니다! 도와주세요!

유행 음악은 종종 과장되고 낭만적인 언어로 사람들의 마음을 움직입니다. 한 노래의 가사에는 "열애 105도의 너, 똑똑한 청순한 증류수!"라는 구절이 있습니다. 공감을 일으키지만 화학 선생님들은 머리를 싸매게 됩니다 — 이 말이 과학적으로 맞는 말일까요?
먼저 온도 문제에 대해 이야기해봅니다. 표준 대기압(1 atm)에서 순수한 물의 끓는점은 100°C입니다. 물이 105°C에서 액체로 존재하려면 외부 압력이 일반 대기압보다 높아야 합니다. 이는 물의 증기압과 관련이 있습니다: 외부 압력이 물의 증기압과 같아지면 물은 끓기 시작합니다. 외부 압력을 높이면 끓는점이 올라갑니다. 이것이 압력솥이 음식을 더 빨리 조리하는 원리입니다. 클라페롱 방정식을 사용하여 물이 105°C에서의 증기압은 약 1.036 atm으로 추정할 수 있습니다. 즉, 밀폐된 용기에서 압력을 가하고 가열하면 물은 105°C에서 여전히 액체 상태로 존재할 수 있습니다.
다음으로 "증류수"와 "청순"에 대한 오해를 풀어봅니다. 증류수는 가열하여 증발시킨 후 냉각시킨 물로, 대부분의 용해된 염류나 미립자가 제거되어 전도도가 낮고 실험실이나 특정 의료 용도로 사용됩니다. 그러나 증류수는 완전히 순수하지 않으며 미량의 용해된 기체나 휘발성 유기물이 남아 있을 수 있습니다. 더욱 정제하려면 이온 교환, 역삼투압, 자외선 살균 등의 절차를 거쳐 얻은 초순수수(水)가 필요합니다. 초순수수의 전도도는 0.05 μS/cm 이하로, 증류수의 5-10 μS/cm보다 훨씬 낮습니다.
물의 "과열 현상"도 주목할 만합니다. 기포 형성 핵이 없는 (예를 들어 매끄러운 용기나 불순물이 없는 경우) 물은 100°C를 넘어도 끓지 않을 수 있습니다. 이때는 겉보기엔 안정적이지만, 한 번이라도 교란을 받으면 갑자기 끓어오르며 위험을 초래할 수 있습니다. 이는 전자레인지로 물을 가열할 때 지나치게 매끄러운 컵을 사용하지 않는 것이 좋은 이유 중 하나입니다.
결론적으로 "105도의 증류수"는 과학적으로 오류가 아니라 특정한 압력과 장비에서만 존재할 수 있는 현상입니다. "똑똑한 청순"이라는 표현은 화학적인 순도 기준으로 볼 때 실제 초순수수에 자리를 양보해야 할 것입니다. 음악은 낭만적일 수 있지만, 과학은 엄격해야 합니다.
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문제 답안:
1. 본문에 따르면, 증류수가 105°C에서 액체로 유지되기 위한 가장 합리적인 방법은 무엇인가요?
o A. 증류수를 열린 냄비에 넣고 강불로 가열
o B. 전자레인지로 가열하고 지속적으로 저어주기
o C. 증류수를 일반 대기압보다 높은 밀폐된 용기에 넣고 가열
o D. 증류수를 저압 환경에서 감압하여 가열
2. 증류수와 초순수수의 비교에 대해, 올바른 것은 무엇인가요?
o A. 증류수의 전도도는 초순수수보다 낮으며, 증류 과정에서 모든 이온이 제거되었기 때문에
o B. 초순수수는 잔여 불순물과 미립자를 제거하기 위해 여러 과정이 필요하다
o C. 증류수는 휘발성 유기물이 완전히 제거되어 제약 용도에 적합하다
o D. 초순수수는 일반적으로 가정용 음료수 제조기에서 얻을 수 있다
3. 본문에 따른 과열수에 대해, 잘못된 설명은 무엇인가요?
o A. 물은 끓는점을 초과하는 온도에서 액체 상태를 유지할 수 있다
o B. 물에 기포 형성 지점이 없으면 즉시 끓지 않을 수 있다
o C. 과열수는 교란을 받으면 갑자기 끓어오른다
o D. 과열수 현상은 열린 냄비에서 가열하는 과정에서 자주 발생한다
4. 105도 증류수, 105도 응축수, 105도 초순수수의 차이를 비교해주세요.