물질의 상태 변화
학습목표
1. 물질의 상태 변화를 기체 분자의 운동으로 설명할 수 있다.
2. 물질의 상태 변화에 쓰이는 열에 대하여 설명할 수 있다.
도 입
1. 얼음을 실내에 꺼내 놓으면 물이 된다. 이 물을 가열하면 수증기로 변하게 된다. 이러한 변화에 대하여 효과적으로 설명할 수 있는 방법에 대하여 알아보자.
2. 100도의 물에 데는 것이 100도의 수증기에 데는 것보다 더 큰 화상을 입는다고 한다. 같은 온도지만 왜 화상이 정도가 틀린 것일까?
3. 고체인 얼음과 액체인 물, 그리고 기체인 수증기는 같은 물체라고 할 수 있겠는가?
내 용
모든 물질은 분자로 구성되어 있다.
물질이 열을 흡수하거나 발산하면 분자의 운동 상태가 변화하며 결국 물질의 상태가 변화하게 된다.
일반적으로 모든 물질은 고체, 액체, 기체의 세 가지 상태를 가지고 있다.
이 상태의 변화는 물질의 온도와 직접적인 관계가 있다.
아래 그림은 물질의 세 가지 상태에 대한 분자의 배열을 나타낸 것이다.
물체에 열을 가하면 물체를 구성하고 있는 분자들의 운동이 활발해져서 분자 사이의 인력이 약화된다. 그래서 규칙적인 분자의 배열을 하는 고체 상태의 물체는 액체, 기체로 상태가 변화된다. 반대로 열을 방출하면 기체는 액체, 고체로 된다. 이렇게 분자는 변하지 않고 상태만 변하는 것을 상태의 변화라고 한다.그래프에서 보듯이 물체의 상태가 변할 때 온도는 일정하게 유지되면서 상태만 변한다.
이 때 일정한 양의 열을 흡수하거나 방출하는데 이 열을 숨은 열 또는 잠열이라고 한다. 이 때 흡수하거나 방출하는 숨은 열은 분자들의 운동 상태를 변화시키는데 쓰인다. 상태의 변화 과정에 따라 액화열, 기화열, 융해열, 응고열, 승화열이라고 한다. 액화열과 기화열은 같고, 응고열과 융해열이 같다.
얼음의 융해열은 , 물의 기화열은 이다. 상태 변화 그래프를 보면서 얘기를 하면㉠상태 변화 과정
: 상태가 변화되는 융해 과정의 물체는 액체가 고체가 혼합된 상태이다.
㉡비열의 비교
: 고체, 액체 상태의 비열은 직선의 기울기를 비교하여 알 수 있다. 즉 기울기가 클수록 같은 열량에 의한 열량 변화가 크다는 것이므로 비열이 작고, 기울기가 작을수록 비열이 크다. 따라서 그래프를 보면 액체 상태의 비열이 고체 상태의 비열보다 크다는 것을 알 수 있다.
정리
1. 물체의 상태가 변할 때 온도는 일정하게 유지되면서 상태만 변한다. 학습목표
1. 물질의 상태 변화를 기체 분자의 운동으로 설명할 수 있다.
2. 물질의 상태 변화에 쓰이는 열에 대하여 설명할 수 있다.
도입
1. 얼음을 실내에 꺼내 놓으면 물이 된다. 이 물을 가열하면 수증기로 변하게 된다. 이러한 변화에 대하여 효과적으로 설명할 수 있는 방법에 대하여 알아보자.
2. 100도의 물에 데는 것이 100도의 수증기에 데는 것보다 더 큰 화상을 입는다고 한다. 같은 온도지만 왜 화상이 정도가 틀린 것일까?
3. 고체인 얼음과 액체인 물, 그리고 기체인 수증기는 같은 물체라고 할 수 있겠는가?
내용
모든 물질은 분자로 구성되어 있다. 물질이 열을 흡수하거나 발산하면 분자의 운동 상태가 변화하며 결국 물질의 상태가 변화하게 된다.
일반적으로 모든 물질은 고체, 액체, 기체의 세 가지 상태를 가지고 있다.이 상태의 변화는 물질의 온도와 직접적인 관계가 있다.아래 그림은 물질의 세 가지 상태에 대한 분자의 배열을 나타낸 것이다.