위상전이

위상전이

위상전이란 물질이 한 상태에서 다른 상태로의 변화를 말한다.

화학

검색어

상태의 변화, 녹는, 동결, 비등, 증발, 응축, 승화, 결정화, 액체, 고체, 가스, 물질의 상태, 물리적 특성, 온도, 압력, 변환, 발열의, 흡열, 확산 작용, 열역학, 화학, 물리학, _javasolt

관련 엑스트라

장면

물질의 상태

  • 고체
  • 액체
  • 기체

대부분의 물질은 자연에서 다양한 상태로 찾기가 가능하다. 세 가지의 기본적인 물질의 상태는 바로 고체, 액체기체다. 과학자들은 또 다른 상태도 발견했는데 그것은 극한 조건하에서만 일어난다.

과 같은 어떤 물질은 자연에서 세 가지의 상태로 다 쉽게 관찰할 수 있는데 다른 물질, 예를 들어서 헬륨일반 조건하에서 하나만의 상태로 찾을 수 있고 특별한 조건 아래라면 다른 상태로 바뀐다. 예를 들자면 아주 낮은 온도아주 높은 압력은 그런 조건이다.

다양한 물질 상태 사이의 가장 중요한 차이는 다른 온도나 압력 때문에 분자들이 서로에 다른 정도로 끌게 되는 것이다.

고체

분자들은 고체 속에서도 움직이고 있지만 다른 상태에 비해서 이 이동은 보통 더 느린 편이다. 분자들 간의 인력이 매우 강해서 분자들 사이에 결합이 이어지고 고정된 곳에 남아 있게 되고 그 자리에서 진동한다.

고체는 뚜렷한 부피모양이 있다.

고체는 두 가지가 있다. 결정성고체의 경우에는 분자들이 규칙적인 반복되는 무늬처럼 차리게 된다. 얼음, 다이아몬드하고 흑연은 그의 사례다. 그러나 비정질 고체는 그런 규칙적인 차림이 없다. 예를 들어서 밀랍, 역청, 유리하고 대부분의 플라스틱은 그런 유형이다.

결정성고체는 용해점이 구체적이지만 비정질 고체는 확정된 용해점이 없고 점차 녹아가는 편이다.

결정성고체와 비정질 고체 사이의 뚜렷한 구분이 없다. 비정질 물질 속에 결정체가 있을 수도 있다. 대부분의 결정성고체는 단결정이 아니라 다결정 물질인데 다른 말로 수많은 단결정이 얇은 레이어의 비결정성 고체에 의해서 서로 붙여 있다.

액체

액체에서는 분자들 고체보다 더 빠르게 이동하지만 기체보다 느린 편이다. 분자들 간의 인력은 고체보다 더 약하기 때문에 고정된 자리에 있지는 않고 물질 속에서 자유럽게 이동하기가 가능하되 서로 가까이에 남아 있을 것이다.

액체는 부피가 구체적이지만 모양은 달라지기 쉽다. 보통 용기의 모양이 될 것이다. 어떤 액체는 모양을 간단하게 바뀔 수 있는데 또 다른 액체는 변형에 저항하는 편이다. 이 특성은 점도라고 불린다. 쉽게 설명하면 점도란 액체의 분자들 사이의 마찰을 말한다. 우리는 보통 점성액이 다른 액체보다 두껍다고 말할 때가 많겠지만 사실 밀도와 전혀 관계없다. 예를 들어서, 올리브유보다 점성이 더 많은데 밀도가 더 낮다.

점성이 많은 액체하고 비정질 고체 사이에는 큰 차이가 없다. 예를 들면 유리는 비정질 고체라고 여겨도 되고 점성이 극도로 많은 액체로 봐도 된다.

기체

기체 속에서는 분자들이 하도 빠르게 이동하고 서로 멀리 있으니까 분자들의 사이의 인력효과가 별로 없다.
사실, 자유럽게 날아다니다가 서로 충돌했다가 용기의 벽에 부딪치기도 한다. 벽에 부딪치는 분자들의 알짜 힘은 가스 압력으로서 감지하기 가능하다. 즉, 가스 압력은 무게와 관계가 있다는 것만 아니라 분자의 빠른 이동과 관계 있기도 한다.

가스는 부피도 모양도 정해지지 않았고 사용할 수 있는 공간을 다 자치하고 용기의 모양처럼 확대할 것이다.

증기비등점 이상의 기체상인데 온도는 아직 임계 온도 아래이다. 증기를 액체로 응결시키기 가능한데 임계 온도 아래인 기체들은 그것이 불가능하다.

수증기물의 기체상인데 물이 끓을 때나 증발될 때 생긴다. 보이지는 않는다. 일상 언어로 말한다면, 수증기는 자주 끓고 있는 물 위에서 보이는 하얀 안개를 부르는 말이다. 그것은 사실 증기가 응결될 때 생기는 가시적인 물방울들이다.

위상전이

  • 고체
  • 액체
  • 기체
  • 용화
  • 얼음
  • 비등, 증발
  • 응결
  • 탈승화 작용
  • 승화

상전이 때, 화학적 변화가 일어나지 않는다. 즉, 분자 자체는 변하지 않고 분자의 위치하고 속도만 달라진다.

어떤 물질의 상태온도하고 압력정의하는 것이다. 상전이를 시작시키려면 온도나 압력을 바꿔야 한다. 예를 들어서, 압력이 높아지면 얼음이 녹기 시작하며 압력이 낮아질 때 물이 끓기 시작된다.

녹기가 시작되는 온도는 바로 녹는 점, 아니면 용해점이라고 부르며 끓기가 시작되는 온도는 끓는점, 다른 말로 비등점이다. 둘다는 압력에 달려 있다.

대부분의 물질의 경우는 용해점도 비등점도 압력을 상대로 해서 정확하게 정의하기가 가능하지만 어떤 비정질 고체는 두 상태 간의 상전이계속해서 일어나고 있기 때문에 정해진 용해점이 없다.

직접 전이는 거의 모든 물질의 경우에 고체기체 사이에 일어날 수 있는데 즉 고체들은 액체가 되지 않아도 바로 기체상으로 가기가 가능하다. 그 반대로도 그렇다.

고체기체상이 되는 과정은 승화라고 불린다. 사례로 드라이아이스를 들 수 있다. 이와 반대 작용은 바로 탈승화 작용인데 겨울철에 유리창에서 생기는 결정 서리를 예로 언급할 수가 있다. 그 서리는 수증기로 만들어진 것이다.

액체가 기체가 되는 과정 두 가지 있다. 증발끓기이다. 두 사이의 차이증발이 고체의 표면에서만 일어나고 온도와 관계 없이 진행되는 것이다. 그러나 끓기액체 속에서 생기는 거품이며 수면 위로 올라오는 과정인데 특정한 온도를 이룰 때만 일어날 것이다. 비등점이란 거품 속의 증기 압력이 기압을 상쇄할 수 있을 정도로 높다는 것을 말한다.

공정

  • 용화
  • 얼음
  • 비등, 증발
  • 응결
  • 탈승화 작용
  • 승화
  • 열전달
  • 열저감

내레이션

대부분의 물질은 자연에서 다양한 상태로 찾기가 가능하다. 세 가지의 기본적인 물질의 상태는 바로 고체, 액체기체다. 과학자들은 또 다른 상태도 발견했는데 그것은 극한 조건하에서만 일어난다.

다양한 물질 상태 사이의 가장 중요한 차이는 다른 온도나 압력 때문에 분자들이 서로에 다른 정도로 끌게 되는 것이다.

분자들은 고체 속에서도 움직이고 있지만 다른 상태에 비해서 이 이동은 보통 더 느린 편이다. 분자들 간의 인력이 매우 강해서 분자들 사이에 결합이 이어지고 고정된 곳에 남아 있게 되고 그 자리에서 진동한다. 고체는 뚜렷한 부피모양이 있다.

액체에서는 분자들 고체보다 더 빠르게 이동하지만 기체보다 느린 편이다. 분자들 간의 인력은 고체보다 더 약하기 때문에 고정된 자리에 있지는 않고 물질 속에서 자유럽게 이동하기가 가능하되 서로 가까이에 남아 있을 것이다. 액체는 부피가 구체적이지만 모양은 달라지기 쉽다. 보통 용기의 모양이 될 것이다.

기체 속에서는 분자들이 하도 빠르게 이동하고 서로 멀리 있으니까 분자들의 사이의 인력효과가 별로 없다.
사실, 자유럽게 날아다니다가 서로 충돌했다가 용기의 벽에 부딪치기도 한다. 벽에 부딪치는 분자들의 알짜 힘은 가스 압력으로서 감지하기 가능하다. 즉, 가스 압력은 무게와 관계가 있다는 것만 아니라 분자의 빠른 이동과 관계 있기도 한다. 가스는 부피도 모양도 정해지지 않았고 사용할 수 있는 공간을 다 자치하고 용기의 모양처럼 확대할 것이다.

상전이 때, 화학적 변화가 일어나지 않는다. 즉, 분자 자체는 변하지 않고 분자의 위치하고 속도만 달라진다. 어떤 물질의 상태온도하고 압력정의하는 것이다. 상전이를 시작시키려면 온도나 압력을 바꿔야 한다.

직접 전이는 거의 모든 물질의 경우에 고체기체 사이에 일어날 수 있는데 즉 고체들은 액체가 되지 않아도 바로 기체상으로 가기가 가능하다. 그 반대로도 그렇다. 고체기체상이 되는 과정은 승화라고 불린다. 사례로 드라이아이스를 들 수 있다. 이와 반대 작용은 바로 탈승화 작용인데 겨울철에 유리창에서 생기는 결정 서리를 예로 언급할 수가 있다. 그 서리는 수증기로 만들어진 것이다.

관련 엑스트라

양초에 관한 과학

양초는 고대부터 빛을 내기 위해 쓰였다.

표면 장력

표면 장력은 액체의 성질인데 가능한 한 작은 표면을 얻는 것을 가능하게 한다.

온도계

온도를 측정하기 위해 여러 가지 기구가 만들어졌다.

진공청소기는 어떻게 작동할까요?

진공청소기는 부분 진공을 만들어서 들어오는 고압 공기에 의해 먼지를 빨아올린다.

녹기와 얼기

얼을 때 물 분자 사이에 수소 결합이 형성되므로 결정 구조가 이어진다.

증발 및 비등

증발하고 비등이 일어날 때, 액체 속에서 무엇이 어떻게 됩니까? 비등점은 무엇에 달려 있나요?

이상 기체의 p-V-T 도표

이상 기체의 압력, 부피 및 온도 사이의 관계는 가스법칙을 따라 묘사할 수 있다.

물 (H₂O)

물은 산소와 수소의 매우 안정적인 화합물인데 모든 형태의 생명체에게 필요하다. 자연에서는 고체, 액체 및...

헤어드라이어는 어떻게 작동하나요?

헤어드라이어의 구조와 작동을 소개하는 애니메이션이다.

냉장고가 어떻게 작동할까요?

냉장고의 작동에 대한 소개이다.

에어컨 기계가 어떻게 작동할까요?

에어컨은 안에 있는 열을 없애고 방출해서 방을 식힌다.

Added to your cart.