์ฐจ๋ ์ค๋ด ์จ๋ ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋?
์ด ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ํ๋ณ ์๋ ๋ฌธ์ ๋ซ๊ณ ์ฃผ์ฐจํด ๋ ์ฐจ ์ ์จ๋๊ฐ ์๊ฐ์ด ์ง๋๋ฉด์ ์ผ๋ง๋ ๋จ๊ฑฐ์์ง๋์ง ์์ธกํด ์ค๋๋ค. ์๋์ฐจ ์ค๋ด๋ ๋๋ถ๋ถ์ ์ฌ๋๋ค์ด ์๊ฐํ๋ ๊ฒ๋ณด๋ค ํจ์ฌ ๋น ๋ฅด๊ฒ ๋ฌ์์ค๋ฆ ๋๋ค. ์ ์ ํ ๋ ์จ๋ผ๋ ์ฐจ ์์ ๋จ ๋ช ๋ถ ๋ง์ ์น๋ช ์ ์ธ ์์ค๊น์ง ์ฌ๋ผ๊ฐ ์ ์์ต๋๋ค. ์ด ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ์ฐจ๋ ๊ฐ์ด์ ๊ดํ ๊ณต๊ฐ ์ฐ๊ตฌ ์๋ฃ๋ฅผ ๋ฐํ์ผ๋ก ํ ๋ก๊ทธ ๋ชจ๋ธ์ ์ฌ์ฉํด, ์ค๋ด ์จ๋๊ฐ ์ธ๋ถ ๊ธฐ์จ๋ณด๋ค ์ผ๋ง๋ ๋ ๋์์ง๋์ง ๋ณด์ฌ ์ค๋๋ค.
์ฌ์ฉ ๋ฐฉ๋ฒ
ํ์ฌ ์ธ๋ถ ์จ๋๋ฅผ ์ ๋ ฅํ๊ณ ํ์จ(ยฐF)์ ์ญ์จ(ยฐC) ์ค ๋จ์๋ฅผ ์ ํํ ๋ค, ์ฐจ๋ฅผ ์ธ์ ๋ ์๊ฐ์ ๋ถ ๋จ์๋ก ์ ๋ ฅํ์ธ์. ๊ทธ๋ฌ๋ฉด ์์ ์ค๋ด ์จ๋์ ์ธ๋ถ ๊ธฐ์จ ๋๋น ์์น ํญ์ด ํ์๋ฉ๋๋ค. ์ฐจ ์์ด ์ผ๋ง๋ ๋น ๋ฅด๊ฒ ์ํํด์ง๋์ง ์ง์ ํ์ธํด ๋ณด์ธ์.
๊ณ์ฐ ๊ณต์ ํ์ด
์ค๋ด ์จ๋ ์์น์ ๋ก๊ทธ ๊ณก์ ์ ๋ฐ๋ฆ ๋๋ค. ์ฒ์์๋ ์ฐจ๊ฐ ๋น ๋ฅด๊ฒ ๋ฐ์์ง๋ค๊ฐ, ์ต๊ณ ์ ์ ๊ฐ๊น์์ง์๋ก ์์น ์๋๊ฐ ๋๋ ค์ง๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ์จ๋ ์์น(ยฐF ๊ธฐ์ค)์ $$\Delta T = 12.4 \times \ln(t + 1)$$๋ก ๊ณ์ฐํ๋ฉฐ, ์ฌ๊ธฐ์ \(t\)๋ ๊ฒฝ๊ณผ ์๊ฐ(๋ถ)์ ๋๋ค. ์ด ๊ณต์์ ๋ฐ๋ฅด๋ฉด 10๋ถ ํ ์ฝ +19ยฐF, 30๋ถ ํ ์ฝ +34ยฐF, 60๋ถ ํ ์ฝ +43ยฐF๊ฐ ์ค๋ฅด๋๋ฐ, ์ด๋ ์์์ํ ๋ฐ ๊ธฐ์ํ ์ฐ๊ตฌ ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ์นํ๋ ์์น์ ๋๋ค. ์ต์ข ์ค๋ด ์จ๋๋ ์ธ๋ถ ์จ๋์ ์ด ์์น ํญ์ ๋ํ ๊ฐ์ ๋๋ค(์ญ์จ๋ฅผ ์ ํํ๋ฉด ์์น ํญ๋ ยฐC๋ก ๋ณํ๋ฉ๋๋ค).
๊ณ์ฐ ์์
์ธ๋ถ ์จ๋๊ฐ 85ยฐF์ด๊ณ ์ฐจ๋ฅผ 30๋ถ ๋์ ์ธ์ ๋์๋ค๊ณ ๊ฐ์ ํด ๋ด ์๋ค. $$\Delta T = 12.4 \times \ln(30 + 1) = 12.4 \times 3.434 \approx 42.6\,\degree\text{F}$$๊ฐ ๋ฉ๋๋ค. ์ฌ๊ธฐ์ ์ธ๋ถ ์จ๋ 85ยฐF๋ฅผ ๋ํ๋ฉด ์ฐจ ์์ ์ฝ 128ยฐF๊น์ง ์ฌ๋ผ๊ฐ๋ฉฐ, ์ด๋ ์ถฉ๋ถํ ์น๋ช ์ ์ธ ์์ค์ ๋๋ค. ์ฐจ๋ฅผ ์ค๋ ์ธ์ ๋์๋ก ์ค๋ด๋ ๋ ๋จ๊ฑฐ์์ง๊ณ ๋ ์ํํด์ง๋๋ค.
์์ฃผ ๋ฌป๋ ์ง๋ฌธ
์ด ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ ์ ํํ๊ฐ์? ์๋๋๋ค. ์ค์ ์ค๋ด ์จ๋๋ ํ๋น ๊ฐ๋, ์ฐจ์ฒด ์์, ์ฐฝ๋ฌธ, ํ๊ธฐ ์ํ ๋ฑ์ ๋ฐ๋ผ ๋ฌ๋ผ์ง๋๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ๋ ๊ฒฝ๊ฐ์ฌ์ ์ผ๊นจ์ฐ๊ธฐ ์ํ ์ถ์ ์น์ผ ๋ฟ, ์์ ์ ๋ณด์ฅํ๋ ๊ฐ์ผ๋ก ๋ฐ์๋ค์ด์ง ๋ง์ธ์.
๋ช ๋๋ถํฐ ์ํํ๊ฐ์? ์์ด์ ์ฒด์จ์ ์ด๋ฅธ๋ณด๋ค 3~5๋ฐฐ ๋น ๋ฅด๊ฒ ์ฌ๋ผ๊ฐ๋๋ค. ์ฌ๋ถ ์ฒด์จ์ด 104ยฐF(40ยฐC) ์ ๋์ ์ด๋ฅด๋ฉด ์ด์ฌ๋ณ ์ํ์ด ์์๋๋๋ฐ, ๋จ๊ฑฐ์ด ์ฐจ ์์์๋ ์ด ์จ๋์ ๋งค์ฐ ๋น ๋ฅด๊ฒ ๋๋ฌํ ์ ์์ต๋๋ค.
์ฐฝ๋ฌธ์ ์กฐ๊ธ ์ด์ด ๋๋ฉด ๋์์ด ๋๋์? ์ฐ๊ตฌ์ ๋ฐ๋ฅด๋ฉด ์ฐฝ๋ฌธ์ ์ด์ง ์ด์ด ๋์ด๋ ์ต๊ณ ์จ๋์๋ ๊ฑฐ์ ์ํฅ์ ์ฃผ์ง ์์ต๋๋ค. ์๋ฌด๋ฆฌ ์ ๊น์ด๋ผ๋ ์ฃผ์ฐจ๋ ์ฐจ ์์ ์์ด๋ ๋ฐ๋ ค๋๋ฌผ์ ์ ๋ ํผ์ ๋์ง ๋ง์ธ์.