인간의 근본 탐구 기체의 성질 총정리 보일,샤를법칙

[슈바 (박병규)]

인간의 근본 탐구 - 기체의 성질 총정리 (보일, 샤를 법칙)

Ⅳ. 기체의 성질

기체의 기본 성질

1. 눈에 보이지 않는 매우 작은 입자로 이루어져 있다.

2. 입자들은 서로 멀리 떨어져 있다.

3. 입자는 공간 안에 골고루 퍼져 있다.

4. 입자가 스스로 자유롭게 운동한다.

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1. 확산 : 물질을 이루는 입자들이 스스로 운동하여 사방으로 퍼져 나가는 현상.

(1) 기체의 확산 : 향수를 뿌리면 향수 입자가 공기 중으로 고르게 퍼져 나간다.

(2) 액체의 확산 : 물에 색소를 떨어뜨리면 물 전체로 고르게 퍼져 나간다.

2. 확산이 잘 일어나는 조건

(1) 온도 : 온도가 높을수록 입자의 운동이 활발해져 확산이 빨라진다.

(2) 물질의 상태 : 입자 운동을 방해하는 요인이 적을수록 확산이 빠르다.

-> 진공 > 기체 > 액체

3. 확산의 예 (퍼져 나간다)

(1) 빵집 주변에서 빵 냄새를 맡을 수 있다.

(2) 꽃향기가 멀리 떨어진 곳까지 퍼져 나간다.

(3) 마약탐지견이 냄새로 짐 속의 마약을 찾아낸다.

(4) 냉면에 식초를 넣고 저어주지 않아도 냉면 전체에서 신맛이 난다.

2. 증발 

(1) 액체 표면에서 입자가 스스로 운동하여 액체로부터 떨어져 나와 기체가 되는 현상.

(2) 증발이 잘 일어나는 조건

1) 온도가 높을수록

2) 습도가 낮을수록 (공기 중에 수증기가 적을수록)

3) 바람이 강할수록

(4) 표면적이 넓을수록(우산은 펴서 말리는 것이 접어서 말리는 것보다 빨리 마른다)

(3) 증발의 예 (액체에서 기체로)

1) 빨래가 마른다

2) 물감으로 그린 그림이 마른다.

3) 풀잎에 맺힌 이슬이 낮이 되면 사라진다.

4) 어항의 물이 시간이 지나면 점점 줄어든다

5) 염전에 바닷물을 가두고 증발시켜 소금을 얻는다.

(4) 증발 확인 실험 (아세톤의 증발 실험)

: 거름종이에 떨어뜨린 아세톤 입자는 스스로 운동하여 액체의 표면에서 떨어져 나와

기체가 되어 공기 중으로 퍼져 나감. -> 전자저울의 숫자가 감소.

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* 기체의 압력

1. 압력 : 압력(N/㎡) = 수직으로 작용하는 힘(N) / 힘을 받는 면의 넓이(㎡)

2. 기체의 압력 : 기체 입자가 운동하면서 주위에 충돌하여 가해지는 힘

3. 기체 압력의 방향 : 기체 입자는 모든 방향으로 운동하므로 기체의 압력은 모든 방향에

    같은 크기로 작용한다.

4. 기체 압력이 크기 : 일정 시간 동안 단위 면적에 기체 입자가 충돌하는 횟수가 많을수록 크다.

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1. 보일 법칙 : 온도가 일정할 때 일정량의 기체의 부피는 압력에 반비례한다. (입자로 설명)

보일 법치과 샤를 법칙의 공통점은 기체의 부피를 설명하는 법칙이고,

차이점은 보일법칙은 압력에 따른 부피변화, 샤를 법칙은 온도에 따른 부피변화 설명.

(1) 보일법칙은 일정한 온도에서 기체에 가해지는 압력이 2배, 3배로 늘어나면 기체의 부피는 1/2,1/3

 으로 줄어든다.

(2) 일정한 온도에서 기체의 압력과 부피를 곱한 값은 일정하다 : P(압력) * V(부피) = 일정

2. 생활 속 보일 법칙

(1) 헬륨 풍선이 하늘 높이 올라갈수록 크기가 점점 커진다.

(2) 잠수부가 내뱉는 공기방울이 수면 위로 올라갈수록 점점 커진다.

(3) 감압 용기에 풍선을 넣고 공기를 빼내면 풍선이 부풀어 오른다.

(4) 높은 산 위에 올라가거나 비행기를 타고 높이 올라가면 과자 봉지가 부풀어 오른다.

* 샤를 법칙

1. 압력이 일정할 때 기체의 종류와 관계없이 일정량의 기체의 부피는 온도에 비례한다 (입자로 설명)

2. 생활 속 샤를 법칙

(1) 찌그러진 탁구공을 뜨거운 물에 넣으면 펴진다.

(2) 열기구 내부를 가열하여 열기구를 띄운다.

(3) 피펫을 손으로 감싸 쥐어 끝에 남아 있는 액체를 빼낸다.

3. 샤를 법칙 확인 실험

(1) 뜨거운 물에 오줌싸개 인형을 넣는다

-> 인형 안의 기체가 부피가 증가하여 인형 밖으로 공기가 나온다.

(2) 뜨거운 물에서 인형을 꺼내 찬물에 넣는다.

-> 인형의 기체가 감소하여 물이 빨려 들어간다.

(3) 찬물에서 꺼낸 인형 머리에 뜨거운 물을 붓는다

-> 인형 안의 기체의 부피가 다시 증가하여 물을 밖으로 뿜는다.

<참조 : EBS 중학 과학 최사랑 선생님/ 중학과학 1학년 교과서>