 보일 (과학자2) |
 
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 관리자 2016-11-29 (화) 09:54 추천:0 조회:604 |
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 보일(1627.1.25 ~ 1691.12.30) 영국의 화학자 ․물리학자.아일랜드의 맨스터주(州) 리즈모어 출생. 귀족 집안에서 태어나 이튼 스쿨에 다녔다. 1641년 프랑스 ․이탈리아 등지를 여행하던 중 G.갈릴레이의 저서를 읽고 근대과학에 눈을 떴다. 1644년 귀국하자 런던에 4개월여 체류하면서 크롬웰 혁명파 인사들, 그리고 근대과학에 뜻을 둔 인사들과 사귀었다. 1646년 런던에 새로 생긴 과학자의 그룹 ‘인비저블 칼리지’에 가담하여 ‘자연과학은 인간생활에 유용하여야만 한다’는 F.베이컨 정신에 영향을 받았다. 이 모임에 가담한 것이 실험과학을 선택하는 데 결정적 계기가 되었다. 1647년 자비로 만든 실험실에서 의학과 화학의 실험을 시작하여 갈레노스식(式)의 낡은 의학에 반대하여 연금술이 금을 만들기위해서가 아니라, 의료수단으로 쓰여져야 한다는 의료화학파의 사고방식에 따라 최초의 화학서적인 《독약을 의약품으로 바꾸는 일에 관해서》(1650)를 썼다. 1654년 인비저블 칼리지 회원들의 이동에 따라 옥스퍼드로 이사한 후 런던에 새로 생긴 또 하나의 신과학자 그룹, 즉 지금의 왕립협회의 전신인 옥스퍼드 그룹에 참가함으로써 그의 가장 활동적인 시대가 시작되었다. 1655년에 쓴 <4원소설 ․3원질설(原質說)을 입증한다고 일반적으로 주장되는 여러 가지 실험에 관한 고찰>에서는, 이미 아리스토렐레스와 파라셀수스의 설에 대한 비판이 엿보이는가 하면, 《서설(序說)》(1661)에서는 스콜라학파(學派)의 자연철학을 비판하여 실험이 지니는 중요성을 지적하였다. 요컨대 이제까지 소홀히 보아 넘겼던 침전물이나 증기(蒸氣) 등도 사실에 입각하여 포착, 그 화학반응을 전면적으로 다시 살필 필요가 있다고 역설하였다. 그러자면 입자론(粒子論:원자론)이 필요하리라고 생각하여 《입자철학을 설명하는 데 유용한 화학실험의 예》(1661)를 저술하였다. 이러한 실험주의와 입자철학은 주저 《회의적 화학자》(1661)에 잘 간추려져 있으며, 나아가 《질료(質料)와 형상(形相)에 관한 기원》(1666)에서는 입자철학을 다시 전면적으로 전개하였다. 이러한 연구와 저술을 하는 한편, 조수인 R.훅과 더불어, 공기 펌프를 만들어 대기(大氣) 입자의 존재로 말미암은 공기의 탄력을 설명하고 《공기의 탄력과 무게에 관한 학설의 옹호》(1662)를 저술함으로써 유명한 ‘보일의 법칙’을 발표하였다. 1661년 자기의 여러 가지 실험적 연구에서 추려 모은 《생리학 에세이》를 발표하여 과학으로서의 화학을 개척할 필요성을 역설하였다. 그후 주로 불과 공기의 구성요소의 연구를 계속하여, 불이 입자로 되어 있다고 주장하였다. 빛에 관한 연구에서 ‘뉴턴의 원무늬’의 현상을 발견하였고 열에 관해서는 온도계의 표준 영점(零點) 규정을 제창하였으며, 또 열이 미립자의 운동이라는 견해를 표명하였다. 영국 혁명기에 봉착하였던 보일은 낡은 연금술에 반대하였을 뿐만 아니라, 화학을 단지 의학이나 산업에 유용한 것으로만 간주하는 단계를 넘어서, 화학에 실험적 방법과 입자철학을 도입하여 화학 그 자체를 연구할 만한 가치가 있는 것으로 끌어올림으로써, 근대화학의 첫단계를 구축하였다. 왕립협회가 설립되자, 그 평의원(評議員)이 되었으며 1680년에는 회장으로 선임되었다. 보일의 법칙(Boyle's law) 일정온도에서 기체의 압력과 그 부피는 서로 반비례한다는 법칙. 1662년 영국의 R.보일이 실험을 통하여 발견하였고, 또 1676년 E.마리오트도 독자적으로 발견하였기 때문에, 유럽에서는 보일-마리오트의 법칙이라고 한다. 용기 속에 넣어 둔 기체 분자는 모든 방향으로 활발한 운동을 하고 있기 때문에 용기벽에 충돌하여 힘을 주게 되는데, 이처럼 충돌에 의하여 용기벽의 단위 넓이에 작용하는 힘을 그 기체의 압력이라고 한다. 외부에서 압력을 가해 압축하여 기체의 부피를 ½로 감소시키면 기체의 밀도는 2배가 되고, 단위 시간당 충돌 횟수도 2배가 되므로 압력도 처음의 2배가 된다. 반대로 밖의 압력이 작아지면 팽창하여 부피가 증가하게 된다. 따라서 일정한 온도에서 일정량의 기체의 부피는 압력에 반비례한다. 그러나 그후 엄밀한 검토에 의하여, 실제기체는 이 법칙과 일치하지 않는다는 것이 밝혀졌다. 보일-샤를의 법칙(Boyle-Charles' Law) 일정량의 기체의 부피는 압력에 반비례하고, 절대온도에 정비례한다는 법칙. 보일의 법칙과 샤를의 법칙(게이뤼삭의 법칙)을 합친 것으로, 보일-게이뤼삭의 법칙이라고도 한다. 기체의 부피 V는 압력 P에 반비례하고, 절대온도 T에 정비례한다는 법칙으로 PV/T＝(일정)으로 표시할 수 있다. 또, 기체 1㏖을 취하면 PV＝RT로 나타낼 수 있다. 여기서 R은 기체의 종류와는 관계 없는 보편상수로서 기체상수라고 한다. 이 법칙은 처음에 영구기체에 의하여 실험적으로 발견하였는데, 실재기체에는 근사적으로만 성립한다는 것이 알려졌다. 그러나 모든 기체는 압력이 작고 온도가 높아질수록 이 법칙에 접근하는 성질이 있으므로, 열역학은 PV＝RT의 식에 따르는 가상적인 기체를 이상기체로 하고, 이 식을 이상기체의 상태방정식이라고 한다. 한편, 이 식으로는 실재기체의 상태를 나타내는 데는 불충분하므로, 보정항을 삽입한 식을 여러 가지로 고안하였다. a, b를 기체의 종류에 따르는 상수라고 할 때 (P＋a/V2)(V－b)=RT라는 반데르발스의 상태방정식도 그 중 하나이다. |
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스티펙터
2018-06-21 19:38
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선생님,거의 책한권 길이잖아요! | |
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