청소년을 위한 교양 화학: 화학 열역학

루미너리북스 교육출판 에디팅 팀 지음

루미너리북스 2025년 06월 21일 출간

작품소개

책소개

화학 열역학은 우리 주변에서 일어나는 모든 화학 현상의 근본 원리를 설명하는 학문이다. 뜨거운 커피가 식어가는 과정, 냉장고가 음식을 차갑게 유지하는 원리, 휴대폰 배터리가 전기를 만들어내는 방식까지 모든 것이 열역학 법칙의 지배를 받는다. 이 책은 복잡하고 추상적으로 여겨지는 화학 열역학의 개념들을 중학생도 쉽게 이해할 수 있도록 일상생활의 친숙한 예시들로 풀어낸다. 롤러코스터로 에너지 보존을 설명하고, 방 정리로 엔트로피를 이해하며, 지하철역의 사람들로 화학평형을 파악하는 독특한 접근 방식을 통해 어려운 과학 원리를 직관적으로 전달한다.

전체 23개 챕터는 열역학의 기초 개념부터 최신 연구 분야까지 체계적으로 구성되어 있다. 열역학 제1법칙과 제2법칙의 핵심 원리를 시작으로 엔탈피, 엔트로피, 자유에너지의 개념을 차근차근 쌓아간다. 화학평형과 상평형 이론을 거쳐 용액의 성질과 전기화학까지 화학 열역학의 전 영역을 다룬다. 실제 기체의 거동, 생체열역학, 표면 현상 등 실용적인 응용 분야도 빠뜨리지 않는다. 마지막에는 비평형 열역학과 양자열역학 같은 현대적 연구 주제까지 소개하여 학문의 전체적인 흐름과 미래 전망을 제시한다. 각 챕터는 이론 설명과 실생활 적용 사례를 균형 있게 배치하여 학습 효과를 극대화한다.

이 책의 가장 큰 특징은 추상적인 화학 개념을 구체적이고 친근한 비유로 설명하는 독창적인 교수법이다. 압력솥으로 엔탈피를 이해하고, 계단 오르기로 헤스의 법칙을 파악하며, 카드 섞기 게임으로 엔트로피 증가를 체험한다. 복잡한 수식과 그래프보다는 직관적 이해를 우선시하면서도 과학적 정확성을 잃지 않는다. 각 개념마다 풍부한 실험 사례와 역사적 배경을 제공하여 단순 암기가 아닌 깊이 있는 이해를 돕는다. 또한 산업 현장의 응용 사례와 환경 문제 해결 방안까지 연결하여 학습한 지식이 실제 세상과 어떻게 연관되는지 보여준다.

화학 열역학을 처음 접하는 학생부터 깊이 있는 이해를 원하는 일반인까지 폭넓은 독자층에게 유익한 내용을 제공한다. 중학생 수준의 기초 지식만으로도 대학 수준의 화학 열역학 개념을 이해할 수 있도록 구성하여 과학에 대한 진입 장벽을 낮춘다. 어려운 과학 이론을 일상의 언어로 번역하는 과정에서 독자는 자연스럽게 과학적 사고력과 논리적 추론 능력을 기를 수 있다. 화학 열역학이라는 학문 분야를 통해 자연 현상을 이해하는 새로운 관점을 얻고, 과학이 우리 삶과 얼마나 밀접하게 연결되어 있는지 깨달을 수 있을 것이다. 이 책은 과학적 호기심을 자극하고 논리적 사고를 기르는 훌륭한 지적 도구가 될 것이다.

목차

1. 열역학의 첫걸음
2. 열역학 제1법칙의 비밀
3. 엔탈피와 열의 관계
4. 열화학 반응의 세계
5. 열역학 제2법칙 탐구
6. 엔트로피의 신비한 성질
7. 자유에너지와 반응 방향
8. 화학평형의 원리
9. 상평형과 상전이
10. 용액의 열역학적 성질
11. 전기화학의 기초
12. 반응속도와 평형
13. 분자운동과 통계
14. 실제 기체의 거동
15. 화학반응의 방향성
16. 온도와 압력의 영향
17. 용액 속 이온과 분자
18. 상변화와 상전이
19. 혼합물의 열역학
20. 생체열역학 원리
21. 표면과 계면 현상
22. 고체의 열역학적 성질
23. 열역학의 현재와 미래

작가정보

저자(글) 루미너리북스 교육출판 에디팅 팀

루미너리북스 교육 출판 에디팅 팀은 전문 교육 콘텐츠 기획자와 편집자들로 구성되어, 학생들의 눈높이에 맞춘 양질의 교육 도서를 제작하는 데 전념하고 있다. 각 분야별 전문가들과의 긴밀한 협업을 통해 정확하고 이해하기 쉬운 교육 콘텐츠를 개발하며, 특히 고등학생을 위한 대학 과목 선행학습 시리즈와 같은 혁신적인 교육 도서를 기획하고 있다.