7. 액체와 고체
김 재 건 교수
목차
개 요
7.1 액체의 성질
7.2 액체의 증발과 증기압 7.3 임계온도와 임계압력 7.4 고체와 성질
7.5 결정의 구조
7.6 고체의 형태
연습문제
기본내용
• 물질의 상태 : 고체, 액체, 기체
• 액체
- 부피 : 고정
- 모양 : 용기에 따라 변함
- 에너지를 가할 경우 : 끓을 때 까지 입자의 운동에너지는 증가
• 고체
- 부피 : 고정 - 모양 : 고정
☞ 단단한 구조
- 에너지를 가할 경우 : 고체 구조가 파괴 or 녹을 때까지 입자의 운동에너지 증가
4.1 압력의 단위
끓는 점 : 이러한 상태(물질의 상태변화)가 일어나는 온도
7.1 액체의 성질
5.1 액체의 성질
7.1 액체의 성질
5.1 액체의 성질
7.1 액체의 성질
5.1 액체의 성질
(3) 기화 (vaporization)
: 액체 분자가 과정 (증발, 응결 or 응축 등)을 거쳐 기체상태로 되는 것
∙ 증발 (evaporation)
- 표면에 가까운 액체분자는 기체상으로 되며 기체상으로 된 많은 분자들은 액체 위의 기체분자들과 충돌하여 다시 액체로 돌아옴
- 용기가 열려있을 시 모든 분자들은 끝내는 액체로 부터 달아나 버림
∙ 응결 or 응축 : 증발된 분자가 에너지를 잃고 다시 액체 속으로 되돌아 가는 현상 반
대
7.2 액체의 증발과 증기압
5.2 액체의 증발과 증기압
• 액체의 증발
온도가 높을수록 운동에너지가 커짐 → 공간으로 날아가는 기체 분자수가 많아짐 → 일부 운동에너지를 잃고 되돌아오는 분자가 있음
→ 기체 속의 수증기가 증가할수록 액체 속으로 들어가는 분자수도 증가 → 이후 평형상태
• 평형상태 (equilibrium state)
: 액체의 증발속도와 응축속도가 같아지면 증발이 정지된 것 같아 보이는 상태
• 포화증기압 (saturated vapor pressure) or 증기압(vapor pressure) - 액체와 기체가 평형을 이루고 있는 상태에서 기체가 나타내는 압력 - 같은 온도여도 물질의 종류에 따라 다름
- 같은 물질이어도 온도에 따라 다음
• 증기압력곡선 (vapor pressure curve) : 온도에 따른 증기압력의 변화를 그래프로 나타낸 것
7.2 액체의 증발과 증기압
7.2 액체의 증발과 증기압
5.2 액체의 증발과 증기압
7.2 액체의 증발과 증기압
5.2 액체의 증발과 증기압
• 등산할 때 흔히 덜익은 밥을 먹게 되는 이유
- 높은 산의 대기압이 지면보다 낮아 물이 100℃ 이하에서 비등
☞ 대기압은 고도에 따라 감소하므로 표고 1,600m의 높이에서는 물이 95℃에서 끓음 - 높은 산에서 밥을 할 경우 : 냄비 위에 무게를 가하여 낮은 대기압을 보충
☞ 쌀에 있는 녹말 결합은 100℃에서 20분간 가열해야 끊어져 밥이 됨
• 압력밥솥의 원리 (산속 밥과 반대)
- 증발된 수증기가 달아날 장소가 없음으로 솥 안에 있게 되므로 대기압과 수증기압이 합쳐져 높은 압력이 됨 - 물이 100℃ 보다 높은 온도에서 끓게 되어 밥을 짓는 시간이 절약됨과 동시에 밥맛이 좋아짐
7.2 액체의 증발과 증기압
5.2 액체의 증발과 증기압
• 순수한 액체는 어느 일정한 어는점 (freezing point)에서 결정고체로 변함
• 결정고체는 녹는점 (melting point)에서 액체로 변함 or 녹음
• 녹는점과 어는점은 동일
• 녹는 현상과 어는 현상은 액체와 고체가 동적평형에 있을 때의 온도에서 일어남
• 얼음의 녹는점 : 0.0℃
☞ 액체상태의 물은 압력이 1atm일 때 0.0℃ 에서 얼음과 공존 ☞ 온도가 조금 낮아지면 물은 모두 얼음
☞ 온도가 조금 높아지면 물은 모두 녹음
• 끓는 점과 녹는 점의 이용
- 물질을 규명하는데 자주 이용되는 성질 (미지 물질 확인 도움) - 측정실험은 물질의 순도를 검토하는데 도움이 됨
※ 주의할 점 : 소량이라도 불순물이 섞여 있을 시 녹는 점은 감소, 끓는 점은 증가 함 순수한 물질에서는 분명한 끓는 점과 녹는 점이 불분명해짐
고체
⇆
액체7.3 임계온도와 임계압력
5.3 임계온도와 임계압력
7.4 고체와 성질
5.4 고체와 성질
7.5 결정의 구조
5.5 결정의 구조
7.6 고체의 형태
5.6 고체의 형태
연습문제
연습문제
