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▶ 물질의 상태 변화와 분자 운동 |
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물질은 고체, 액체, 또는 기체 상태의 세가지 상태로 있을 수 있습니다. 예를 들어, 물이라는 물질은 고체 상태인 얼음, 액체 상태인 물, 기체 상태인 수증기로 있을 수 있지요. 고체, 액체, 또는 기체의 세가지 상태 모두에서 물질을 구성하는 입자들은 가만히 있는 것이 아니고 움직이고 있습니다. 고체의 경우 구성 입자들이 정해진 위치에서 진동 정도만 하지요. 다른 입자들에게 꼭 잡혀 있어서 그리 자유롭지 못하기 때문입니다.
액체의 경우 구성 입자들이 정해진 위치 없이 서로서로 자리를 바꿀만큼 자유롭게 움직일 수 있습니다. 그러나 다른 구성 입자들에게 아직도 잡혀 있지요.
기체의 경우는 다른 입자들에게 잡혀 있지 않습니다. 따라서 분자와 분자 사이의 간격이 아주 넓다고 합니다. 실제로 기체 안의 공간은 거의 비어 있고 분자들이 차지하는 공간은 아주 작다고 합니다. 그 결과 액체가 기체로 변하면 부피가 엄청나게 많이 증가합니다. 물의 경우 1기압에서 수증기가 되면 부피가 2000배정도 커집니다. 기체 분자들은 아주 빠르게 움직이며 열려있는 공간 어디라도 다닐만큼 자유롭게 왔다갔다합니다. 예를 들어, 산소 분자들은 보통 온도에서 평균 초당 400m정도의 속도로 움직이고 있다고 하지요.
분자들이 많은 에너지를 가지고 있을수록 분자들이 운동하는 정도가 커집니다. 열은 에너지의 전달자입니다. 고체에 열을 가하면 액체가 되고, 액체에 열을 가하면 기체가 되지요.따라서 고체, 액체, 기체로 변화하면서 분자들이 가지는 에너지가 점점 많아지고, 따라서 분자들이 더 활발하게 움직이게 됩니다. 고체에 열을 가해서 액체, 기체로 되면서 분자 운동이 활발해 지는 과정을 연결해서 볼까요?
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