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자가용과 같은 애완동물의 골칫거리는 흔치 않다. 새 타이어를 산 이후로 몇 가지 문제가 있었지만, 나이가 들수록 타이어가 펑크나고 팬 벨트가 닳아서 교체해야 해요. 또한 윈드실드 와이퍼는 큰 소음을 발생시키고 차량 앞유리를 긁습니다. 엔진 오일이 누출되면 대시보드에 빨간색 표시등이 켜지고 브레이크가 해제되어 차량이 올바르게 정지하지 못합니다.
무엇보다 가장 굴욕적인 사건은 추운 겨울 아침에 종종 일어난다. 저는 보통 제 차 건강에 자신이 없지만, 쌀쌀한 아침에 급하게 시동을 걸려고 하면 소리를 지르고 시동이 걸리지 않아서 우울한 생각들이 제 맥박을 뛰게 해요. 봄이 오고 날씨가 따뜻해지면 마치 전에 없던 일처럼 차가 시동을 걸기 때문에 스트레스를 받는 겨울날들을 잊을 수 있다.
겨울철에 시동을 걸기 위해 애쓰는 이유는 무엇입니까? 엔진 연료가 잘 안 흐르기 때문인가요? 배터리가 겨울에는 추위를 견디지 못하기 때문인가요? 왜 전자보다 후자에 더 가까운가? 화학 공정은 배터리에서 전기(전자 흐름)를 생성합니다. 반면 화학 작용은 온도가 상승하면 속도가 빨라지고 하락하면 속도가 느려집니다. 따라서 배터리를 냉각하면 초당 내보낼 수 있는 전자 E 또는 전류의 수가 줄어듭니다. 플래시에 꽉 끼는 배터리도 마찬가지입니다. 추운 날씨는 배터리의 전자 생성 능력(전압 카운트 또는 전압)에 영향을 미치지 않습니다. 하지만 전자를 강하게 흐를 힘이 필요할 때는 전자를 급격하게 흐를 수 있는 능력이 떨어집니다. 또 다른 기이한 점은 차량을 장시간 사용하지 않고 보관할 경우 배터리가 방전된다는 것입니다.
배터리를 사용하지 않으면 화학 반응을 일으키지 않으니 계속 살아 있어야 하지 않겠습니까? 네, 이론적으로요 반면 배터리는 사용하지 않는 동안 점차 전원이 고갈되며 장기간 방치할 경우 배터리 내 화학 물질이 고갈되면서 배터리가 결국 소멸됩니다. 물론 오늘날의 차량 배터리에는 과거보다 이러한 문제가 훨씬 적습니다. 황산은 자동차 배터리에 포함돼 전기가 흐르지만 이온으로 알려진 화학물질이 황산을 통해 음극과 양극 사이를 이동한다. 반면 이 황산의 점도는 온도가 내려가면 상승한다. 그 결과 이온 이동 속도가 감소하여 배터리 전기 공급 용량이 제한됩니다. 따라서 추운 겨울에 야외에 밤새 방치된 차량을 출발시키는 것보다 차고에 잠자고 있던 차량을 출발시키는 것이 더 간단합니다. 하지만 왜 플래시 배터리는 냉장고에서 더 오래 살까요?
앞서 설명한 것처럼 배터리를 사용하지 않을 때에도 약간의 단락이 발생하여 배터리 약품이 소모됩니다. 배터리를 냉장고에 넣으면 단락 화학 반응이 느려지므로 더 긴 전력을 저장할 수 있습니다. 사실, 오늘날의 알칼리 배터리는 수명이 너무 길어서 냉장고에 보관되거나 어떤 차이도 느끼지 못한다. 우리가 온도와 무관하게 화학 작용의 속도를 유연하게 조절할 수 있다면, 인류는 오늘날보다 훨씬 적은 에너지 문제를 갖게 될 것이다. 이것이 화학 반응 속도학이 화학에서 가장 중요한 분야 중 하나로 남아있는 이유이다.