우리는 모두 하나! 상태 변화

서론

우리는 흔히 얼음이 녹으면 물이 되고 물이 증발하면 수증기가 되는 변화들을 잘 알고 있을 것입니다. 이는 물질들이 온도 변화에 따라 변하는 것을 말하는데, 이번에는 물질들의 상태변화에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

 

삼위일체! 상태변화

물질의 상태변화는 물질이 다양한 환경 조건에 따라 고체, 액체, 기체로 변화하는 과정이다. 이 변화는 온도와 압력에 따라 변화하게 됩니다. 각 상태에 따라 어떻게 변화하는지 알아보겠습니다.

1. 고체에서 액체 : 고체에서 액체로 변화하는 것을 융해라고 합니다. 이 과정이 이루어지는 온도를 녹는점이라고 합니다. 이 과정은 열을 흡수하여 진행됩니다. 흔히 알고 있는 얼음이 녹아 물이 되는 과정이 있습니다.

2. 액체에서 기체 : 액체에서 기체로 변화하는 과정을 기화라고 합니다. 이 과정이 이루어지는 온도를 끓는점이라고 합니다. 이 과정 역시 열을 흡수하여 진행되는데, 물이 끓어 수증기가 되는 과정이 있습니다.

3. 고체에서 기체 : 고체에서 곧바로 기체로 변화하는 과정을 승화라고 합니다. 이 과정 또한 열을 흡수하여 진행되는데, 과학실험시간에 볼 수 있는 드라이아이스가 점점 작아지는 과정이 승화의 과정 중 하나입니다.

4. 액체에서 고체 : 액체에서 고체로 변화하는 과정을 응고라고 합니다. 이 과정이 이루어지는 온도를 어는점이라고 합니다. 응고는 열을 방출하여 진행되는데 냉동실에 물을 넣어놓으면 얼음이 되는 과정을 생각할 수 있습니다.

5. 기체에서 액체 : 기체에서 액체로 변화하는 과정을 액화라고 합니다. 액화 과정 역시 열을 방출하여 진행되는데, 샤워할 때 거울에 뿌옇게 서리가 끼는 현상을 생각할 수 있습니다.

6. 기체에서 고체 : 기체에서 고체로 변화하는 과정을 3번 과정과 마찬가지로 승화라고 합니다. 이 과정은 3번 과정의 승화와 반대로 열을 방출하여 일어나게 됩니다.  냉동실에 성에가 생기는 과정을 생각해 볼 수 있습니다.

상태변화

 

상태변화에 영향을 주는 요인

상태변화에 영향을 주는 요인으로는 첫 번째로 온도가 있습니다. 온도는 물질 내 분자의 운동 에너지에 직접 영향을 미치게 되는데, 일정한 온도에서 물질의 상태가 변화할 수 있습니다. 두 번째로는 압력이 있습니다. 압력은 기체 상태에서 주로 작용하게 되는데 압력이 높을 수록 기체 분자들이 서로 가까이 모으게 되어 기체를 압축시켜 액체를 변화시키게 할 수 있습니다. 이러한 과정은 보일-샤를의 법칙에서 이유를 찾아볼 수 있습니다. 세 번째로는 분자 간의 상호작용이 있습니다. 상호 간의 결합력에 따라 결합력이 약해지면 서로 분자 간의 거리가 멀어져 고체에서 액체, 액체에서 기체가 될 수 있습니다. 반대의 경우도 마찬가지입니다.