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온위 방정식2025.01.101. 온위의 개념 온위란 어떤 공기 덩어리를 단열적으로 1,000hPa까지 옮겼을 때의 온도를 말한다. 공기 온도는 보통 상층으로 향할수록 감소한다. 하지만, 상층의 공기는 온도가 낮음에도 아래로 하강하지 않는다. 이는 상층의 공기를 강제로 1,00hPa 면에 놓았을 때 하층의 공기보다 더욱 높은 온도와 낮은 밀도를 갖기 때문이다. 그래서 다른 높이 혹은 층에 있는 공기 덩어리의 성질을 비교하기 위해 온위의 개념을 이용한다. 2. 온위 방정식 증명 온위 방정식을 증명하는 데 있어 열역학 제1법칙, 정역학 평형식, 이상기체 상태 방정...2025.01.10
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상층대기의 바람2025.11.131. 지균풍과 지상풍 지균풍은 지면과의 마찰이 거의 없는 상층에서 기압경도력과 코리올리 힘이 평형을 이루며 부는 바람이며, 지상풍은 지면으로부터 영향을 받아 부는 바람입니다. 지균풍의 풍속이 지상풍보다 크며, 풍향은 지균풍이 등압선에 평행하게 부는 반면 지상풍은 등압선을 가로질러 부는 특징이 있습니다. 지균풍은 실제 바람이 아닌 이상적인 바람으로, 마찰이 없는 상공을 기준으로 지균풍보다 느린 바람을 아지균풍, 빠른 바람을 초지균풍이라 합니다. 2. 온도풍 온도풍은 해양과 대기의 거대 규모 순환에 의해 부는 바람으로, 정역학 및 지균...2025.11.13
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대기압, 절대 압력 및 계기 압력의 이해2025.11.171. 대기압 대기압은 대기 중의 공기가 지표면에 가해지는 압력으로, 지표면에서의 표준 대기압은 1013.25 헥토파스칼이다. 고도, 기온, 습도, 바람 등 다양한 요인에 영향을 받으며, 고도가 높아질수록 감소한다. 대기압의 변화는 기상 현상에 영향을 미치고 인간의 건강에도 영향을 미치며, 기상청에서 관측 및 예측된다. 파스칼(Pa) 단위로 측정되며 기상 예보 및 항공 우주 항행에 필수적이다. 2. 절대 압력 절대 압력은 대기압을 기준으로 하지 않고 공간의 절대적인 압력을 나타내는 개념으로, 물질의 분자 운동으로 인한 압력을 측정한다...2025.11.17
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기압에 대해서2025.05.011. 기압의 정의 기압(air pressure)이란 대기에 의해 생기는 압력으로 단위 면적(A)당 작용하는 공기가 누르는 힘(F)으로 정의할 수 있다. 기압의 단위로 hPa(Pa), atm, bar 등을 주로 사용하며, 기압은 모든 방향으로 작용한다. 2. 토리첼리의 실험 토리첼리는 실험을 통해 수은이 76cm지점까지 내려가면 더는 내려가지 않음을 발견하였으며, 수은 기둥의 높이가 76cm에서 변하지 않는 이유는 접시의 표면에 대기압이 작용하여 수은이 접시로 나오지 못하게 하기 때문이다. 토리첼리는 이 실험의 원리를 이용하여 수은 ...2025.05.01
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기압에 대한 정리2025.05.021. 기압의 정의 기압은 대기에 의해 생기는 압력으로, 단위 면적당 작용하는 힘을 의미합니다. 일기도에서는 주로 hPa 단위를 사용하며, 기압은 모든 방향으로 작용합니다. 토리첼리의 실험을 통해 대기압의 존재가 밝혀졌습니다. 2. 토리첼리의 실험 1643년 토리첼리가 행한 실험은 진공의 존재를 증명하기 위한 것이었습니다. 실험 과정에서 수은 기둥의 높이가 76cm에서 더 이상 내려가지 않는 것을 발견했고, 이를 통해 대기압의 존재가 밝혀졌습니다. 이 실험의 원리를 이용하여 수은 기압계가 발명되었습니다. 3. 고도에 따른 기압의 정량...2025.05.02
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우주비행역학 과제3 - Gravity-Turn Trajectories(최대도달고도 및 최대도달수평거리 구하기)2025.01.051. 우주비행역학 이 과제에서는 KSR-Ⅲ 로켓과 유사한 로켓의 제원과 항력 특성을 이용하여 이 로켓이 발사될 경우 최대 도달 고도와 최대 도달 수평거리를 계산하였습니다. 로켓의 제원, 항력 특성, 표준 대기표 등의 데이터를 활용하여 MATLAB 프로그램을 작성하고 시뮬레이션을 수행하였습니다. 그 결과, 동력 비행 구간에서의 최대 고도는 21,707.5m, 전체 비행 중 최대 고도는 48,439m, 최대 속도는 879.1m/s로 나타났습니다. 1. 우주비행역학 우주비행역학은 우주 탐사와 우주 개발에 있어 매우 중요한 분야입니다. 이...2025.01.05
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대기 안정도 판별2025.01.031. 온위 온위는 어떤 공기 덩어리를 단열적으로 1,000hPa까지 옮겼을 때의 온도를 나타내는 개념입니다. 이를 사용하는 이유는 서로 다른 고도의 공기 덩어리 성질을 비교하기 위함이며, 상층으로 갈수록 온위가 증가하는 이유는 상층 공기의 온도가 낮음에도 공기가 대대적으로 하강하지 않기 때문입니다. 온위를 나타내는 방정식은 포아송 방정식입니다. 2. 포아송 방정식 증명 포아송 방정식은 열역학 제1법칙, 정역학 평형식, 이상기체 상태 방정식을 이용하여 증명할 수 있습니다. 단열과정에서 dq=0이라는 가정 하에 이 식들을 정리하면 포아...2025.01.03
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목성형 행성의 특성과 위성2025.11.131. 목성 목성은 태양계에서 가장 큰 행성으로 질량이 지구의 약 318배이며 태양으로부터 5.25AU 거리에 위치한다. 대기는 수소 90%, 헬륨 10%으로 구성되어 있고 대적점이라는 거대한 대기 소용돌이가 특징이다. 반지름 68,700km, 표면 온도 165K, 표면 중력 24.5m/s²이며 공전주기 11년, 자전주기 9.9시간이다. 갈릴레이가 발견한 4개의 위성(이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토)을 보유하고 있다. 2. 토성 토성은 질량이 지구의 98배인 거대 행성으로 공전주기 30년, 자전주기 10시간 47분이다. 반지름 약...2025.11.13
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액체와 기체의 압력2025.05.061. 압력 압력은 단위 면적당 가해지는 힘을 나타내는 물리량이며, 단위는 파스칼(Pa)이다. 1파스칼은 1m2당 1N의 힘이 가해지는 압력을 나타낸다. 2. 정지한 유체 내의 깊이에 따른 압력변화 유체가 담긴 통을 원기둥이라고 가정하면, 압력은 유체의 윗면으로부터의 깊이에 비례하여 증가한다. 이를 수식으로 나타내면 P = P0 + ρgh와 같다. 3. 이상기체 상태방정식 이상기체의 상태를 나타내는 양(압력, 부피, 온도) 간의 상관관계를 기술하는 방정식으로, PV = nRT와 같다. 4. 보일의 법칙 온도가 일정하면, 압력(P)과 ...2025.05.06
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[일반화학실험] 샤를의 법칙과 절대온도 예비 보고서 (이론)2025.01.171. 샤를의 법칙 샤를의 법칙은 이상 기체의 성질에 관한 법칙으로, 압력이 일정한 상태에서 기체의 부피와 절대온도 사이에 비례 관계가 성립한다는 것을 나타낸다. 이 법칙은 V/T = k의 식으로 표현되며, V는 기체의 부피, T는 기체의 절대온도, k는 비례상수이다. 2. 절대온도 절대온도는 물질의 특성에 의존하지 않는 온도 척도로, 온도의 SI 단위인 켈빈(K)으로 표현된다. 절대영도인 0K는 물질의 열운동이 완전히 정지한 상태를 나타낸다. 3. 보일의 법칙 보일의 법칙은 온도와 기체의 양이 일정한 경우, 기체의 압력과 부피 사이...2025.01.17
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