온도가 다른 물체들이 가까이 놓여 있을 때, 열은 항상 온도가 높은 물체에서 낮은 물체로 이동한다. 이렇게 열이 이동하는 방법은 전도,대류,복사의 세 가지가 있다.

<전도> 한 물체 양단의 온도차에 의해서 혹은 접촉해 있는 두 물체의 온도차에 의해서,온도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 물체를 통하여 열이 이동하는 것을 전도라고 한다.

<대류> 열을 가진 기체나 액체의 직접적인 흐름에 의한 열의 이동을 말한다.

<복사> 빛과 같은 전자기파에 의한 열 에너지의 이동을 말한다.



저녁 무렵에 냉장고 냉동실에 금속으로 된 젓가락과 나무젓가락을 넣고 밤새도록 두었다. 그리고 아침에 냉동실 문을 열고 두 젓가락을 만졌을 때,금속젓가락이 훨씬 차가움을 느꼈다. 왜 그렇게 느껴질까?

두 젓가락은 같은 냉동실에 오랫동안 있었기 때문에 두 젓가락의 온도는 같다. 하지만 젓가락을 쥐었을 때,우리의 체온이 젓가락보다 높기 때문에 우리의 몸으로부터 젓가락의 방향으로 열이 이동하게 된다. 즉 우리의 몸은 열을 뺏기게 되기 때문에 차게 느끼는 것이다. 그런데 금속은 열전도도가 좋아 우리의 몸으로부터 뺏은 열을 젓가락의 다른 부분으로 매우 전달을 잘 하여 계속적으로 우리 몸으로부터 많은 열을 뺏어가게 된다. 그런데 나무젓가락은 열전도도가 낮기 때문에 많은 열을 뺏어가지 못하므로 나무젓가락은 금속젓가락에 비하여 덜 차게 느끼게 된다.



대중 목욕탕에 가면 한증탕이 있다. 그 한증탕에 있는 의자에 앉을 때,의자에 납작하게 박혀 있는 못 위에 앉게 되면 의자의 나무 부분보다 훨씬 더 뜨겁게 느끼게 된다. 못이 나무 부분보다 온도가 더 높아서 그럴까?

한증탕의 내부 온도는 약 80~90℃ 전후이다. 그래서 그 내부에 있는 모든 것은 사람의 체온보다 높다. 사람의 몸이 못에 닿게 되면 온도가 높은 못으로부터 우리의 몸으로 열이 이동하게 되므로 우리가 뜨거움은 느끼게 된다.

못은 금속이라 열전도도가 좋으므로 주변의 열을 많이 끌어올 수 있고 또 그것을 우리 몸에 지속적으로 보내기 때문에 매우 뜨겁게 느낀다. 그런데 열전도도가 낮은 나무는 주변의 열을 많이 끌어오지 못해서 못에 비해 우리의 몸에 많은 열을 보내지 못하기 때문에 못보다 덜 뜨겁게 느끼게 된다.



냉장고의 냉동실이 항상 위쪽에 위치하는 이유는 무엇일까?



대류 현상은 액체나 기체들 간의 밀도 차에 의해서 발생하는 현상이다. 냉동실의 찬 공기는 다른 공기에 비해 밀도가 높아서 중력을 상대적으로 더 많이 받는다. 그래서 찬공기는 냉장고의 아래쪽으로 내려오게 되어 그 아래에 있는 음식물의 온도가 낮게 할 수 있다. 만일 냉동실이 냉장고의 아래쪽에 위치한다면 냉동실의 찬 공기가 아래쪽에만 머물러 있게 되고 그 위쪽에 있는 음식물을 차게 할 수 없을 것이다.



겨울철에 주로 쓰는 난방기를,실내의 아래쪽에 설치하는 이유는 무엇일까?

앞서 말한 이유로 온도가 낮은 유체는 아래로,온도가 높은 유체는 온도가 낮은 것에 의하여 위로 떠밀려 올라가는 현상이 대류 현상이다. 실내의 아래쪽에 설치된 난방기에서 나오는 뜨거운 공기는 위로 올라가는 성질이 있으므로,위로 올라가면서 실내의 공간 전체를 따뜻하게 할 수 있다.