1. 화학: 변화에 대한 연구

1. 화학

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화학	化学	Chemistry

 

2. 거시적 / 미시적

거시적	미시적
macroscopic	microscopic

 

3. 물질

4. 성질

성질 property
물리적 성질 physical property	화학적 성질 chemical property	크기 성질 extensive property	세기 성질 intensive property
순물질의 조성이나 본질을 변화시키지 않고 측정 및 관측 가능	화학적 변화 수반하여 측정 및 관측 가능	고려되는 물질의 양에 따라 측정. 서로 더할 수 있다.	고려되는 물질의 양과 무관. 서로 더할 수 없다.
얼음을 녹이며 녹는 점을 측정한다.	수소 기체가 산소 기체 중에서 연소해서 물을 형성한다.	질량(mass), 부피(volume) 등	밀도(density), 온도

 

5. 단위

5.1. SI 기본단위 (국제단위계)

기본량	단위 이름	기호
길이 Length	미터 meter	m
질량 Mass	킬로그램 kilogram	kg
시간 Time	초 second	s
전류 Electrical current	암페어 ampere	A
온도 Temperature	켈빈 kelvin	K
물질의 양 Amount of substance	몰(mole)	mol
빛의 세기 Luminous intensity	칸델라(candela)	cd

5.2. SI 단위에서 사용되는 접두사

접두사

테라 tera-

기가 giga-

메가 mega-

킬로 kilo-

데시 deci-

센티 centi-

밀리 mili-

마이크로 micro-

나노 nano-

피코 pico-

펨토 femto-

아토 atto-

기호

T

G

M

k

d

c

m

μ

n

p

f

a

의미

×1012

×109

×106

×103

×10-1

×10-2

×10-3

×10-6

×10-9

×10-12

×10-15

×10-18

질량(mass)	물체 내 물질의 양에 대한 척도
무게(weight)	물체에 중력이 가하는 힘

 

6. 측정

6.1. 부피

1L  = 1000cm³

6.2. 밀도

$$ d=\frac{m}{V} $$

d: 밀도, m: 질량, V: 부피

6.3. 온도

섭씨 온도	화씨 온도	절대 온도
℃	℉	K

?℃ = (?℉ - 32℉) × 5℃/9℉
?℉ = 9℉/5℃ × (?℃) + 32℉
?K = (?℃ + 273.15℃) × 1K/1℃

 

7. 과학적 표기법

$$N\times 10^{n}$$

N은 1과 10사이의 수

 

8. 유효숫자

8.1. 유효숫자 significant figure 사용 지침

1. 0이 아닌 모든 숫자는 유효하다. 845cm는 유효숫자가 3개, 1.234kg 은 유효 숫자가 4개이다.

2. 0이 아닌 숫자 사이의 0은 유효하다. 606m는 유효숫자가 3개, 40,501kg은 유효 숫자가 5개이다.

3. 0이 아닌 처음 숫자 왼쪽에 있는 0은 모두 무효하다. 이 0의 목적은 소수점 위치를 표시하는 것이다. 0.08L는 유효 숫자가 1개, 0.0000349g은 유효 숫자가 3개이다.

4. 어떤 수가 1보다 크면 소수점 오른쪽에 쓰인 모든 0은 유효하다. 2.0mg은 유효 숫자가 2개, 40.062mL는 유효 숫자가 5개, 3.040dm는 유효 숫자가 4개이다. 어떤 수가 1보다 작다면 소수점 오른쪽에 쓰인 첫번째 0이 아닌 수부터 모두 유효하다. 0.090kg은 유효 숫자가 2개, 0.3005L은 유효 숫자가 4개, 0.00420min은 유효 숫자가 3개이다.

5. 소수점이없는 수에 대해서는 마지막 0이 아닌 숫자 다음의 0은 유효할 수도 있고, 아닐 수도 있다. 400cm는 유효숫자가 하나(4), 두개(40) 또는 세개(400)일 수 있다. 과학적 표기법을 사영하여 이러한 모호함을 피할 수 있다. $$4\times 10^{2}$$ 은 유효 숫자가 1개, $$4.0\times 10^{2}$$ 은 유효 숫자가 2개, $$4.00\times 10^{2}$$ 은 유효 숫자가 3개이다.

8.2. 유효숫자 계산 규칙

1. 덧셈과 뺄셈 결과의 소수점 오른쪽 유효 숫자의 개수는 계산에 사용한 원래 숫자 중 소수점 다음에 가장 왼쪽에 위치한 유효 숫자의 자리로 반올림하여 결정한다. 89.332+1.1=90.4이고 2.097-0.12=1.98이다.

2. 곱셈과 나눗셈 결과의 유효 숫자 개수는 가장 적은 원래의 개수에 의해 반올림하여 결정한다. 2.8×4.5039=13이고 6.85/112.04=0.0611이다.

3. 정의나 물체를 세어서 얻은 정확한 수는 유효 숫자를 무한 개로 고려한다. 1인치는 2.54cm로 정의된다. 따라서 2.54cm 의 유효 숫자는 3개가 아니라 무한 개다. 한 개의 질량이 5.0g인 물체 9개의 질량은 5.0g × 9 = 45g 이다. 5.0g은 유효 숫자가 2개이며, 9는 세어서 얻은 정확한 수이므로 유효 숫자가 무한 개다. 

8.3. 연속계산에서의 반올림

모든 중간 단계와 마지막 답을 반올림한다.

 

9. 정확도와 정밀도

정확도(accuracy)	측정값이 실제 값에 얼마나 근접한가.
정밀도(precision)	같은 양을 두 번 이상 측정할 때 그 측정값들이 서로 얼마나 근접한가.

 

10. 차원해석

차원해석 dimensional analysis: 주어진양 × 변환인자 = 구하는 양