생명과학7 생명체가 엔트로피 증가에 맞서는 방법 엔트로피는 항상 증가하고 있는데 어째서 우리가 사는 세상은 이토록 질서 정연해 보이는 것일까요? 더구나 일정한 구조가 있고 무질서하고는 전혀 상관이 없어 보이는 생명체는 어떤 방법으로 엔트로피 증가에 맞설까요? 열역학 제2법칙에서 증가한다고 명시한 것은 전체 엔트로피입니다. 이것이 바로 앞 질문의 답입니다. 세포가 탄생할 때는 세포막과 세포 소기관을 만드는 화학반응이 일어나고, 당연히 열이 발생합니다. 세포를 조립할 때 발생하는 열은 세포의 엔트로피는 낮추고 세포를 둘러싼 환경의 엔트로피를 높입니다. 생명은 자신의 무질서를 우주에 떠넘깁니다. 지구에서 일어나는 모든 과정이 태양과 지구의 온도차 때문에 생기는 것처럼 우주에서 일어나는 모든 과정은 궁극적으로 뜨거운 항성과 차가운 우주 공간의 온도 차이 때문.. 2021. 11. 16. 항상 증가하는 엔트로피 엔트로피를 대략적으로 정의하면 수증기가 가득 찬 용기와 같은 하나의 계에서 나타나는 미시적인 무질서의 정도라고 할 수 있습니다. 온도가 있는 물체에 열을 가하면 그 물체의 엔트로피는 열에 비례하여 증가합니다. 이런 식으로 설명하면 어렵게 느껴져서 좌절할 수도 있지만 사실 상식적으로 이해할 수 있는 내용들입니다. 온도는 원자가 얼마나 활발하게 움직이는 가를 나타내는 단위입니다. 온도가 낮은 물체가 있다고 생각해 봅시다. 이 물체에 열을 가하는 것은 도서관처럼 조용한 장소에서 재채기하는 것과 같습니다. 효과가가 아주 크게 나타나기 때문에 무질서도, 즉 엔트로피는 아주 많이 증가합니다. 온도가 높은 물체는 조금 다릅니다. 온도가 낮은 물체에 가한 것과 같은 양의 열을 가해도 쇼핑센터처럼 붐비는 곳에서 재채기하.. 2021. 11. 15. 지구에서 발생하는 열 에너지 지구는 태양이 보낸 에너지를 얼마나 가둘까요? 정답은 전혀 가두지 않는다는 것입니다. 생각해보세요. 아주 더운 날 밖에 나가면 땀이 납니다. 땀이 나는 이유는 우리 몸이 흡수한 열을 가능한 한 빨리 밖으로 내보내기 위해서입니다. 받은 열을 내보내지 않으면 체온이 계속 올라가 결국 열사병으로 쓰러지고 맙니다. 그와 마찬가지로 지구도 태양이 보낸 열기를 재빨리 우주로 돌려보내야 합니다. 그러지 않았다가는 지구는 점점 더 뜨거워져 암석도 꿀처럼 흘러내리고 말 겁니다. 하지만 지구가 태양에서 에너지를 전혀 얻지 않는다면, 도대체 지구는 어디에서 에너지를 얻는 것일까요? 어쨌거나 생명 활동을 비롯하여 지구에서 일어나는 모든 활동에는 에너지가 필요한데 말입니다. 지구가 태양에서 받는 에너지의 양이 아니라 에너지의 .. 2021. 11. 15. 지구온도 상승과 생명체의 관계 이산화탄소는 당연히 석유나 석탄 같은 화석 연료를 태우면 발생하는데, 산업 시대 이후로 꾸준히 대기 중 농도가 증가해 왔습니다. 대기의 이산화탄소 농도가 증가하면서 지구의 기온도 꾸준히 올라가고 있습니다. 이산화탄소가 대기에 열을 잡아 두는 기체임을 생각하면 당연한 일입니다. 더 구체적으로 이산화탄소가 하는 일은 이렇습니다. 이산화탄소는 태양에서 온 가시광선을 흡수하지 않습니다. 따라서 태양 광선은 아무런 방해를 받지 않고 대기를 통과해 지면을 데웁니다. 태양열을 받은 지면은 반대로 대기를 데웁니다. 이것이 지표면의 기온이 가장 높고, 기후 변화가 일어나는 대류권에서는 고도가 높아질수록 점점 기온이 낮아지는 이유입니다.더 정확하게 말하면, 지표면은 보통 온도가 섭씨 20도인 물체가 내는 정도의 열복사선을.. 2021. 10. 30. 이전 1 2 다음
