향기가 퍼지고 물이 마르는 까닭을 입자로 설명합니다. 상태 변화의 열 출입과 기체 자료에서 고정한 조건을 구별해 봅니다.
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퍼짐과 증발을 관찰해 보이지 않는 운동을 추론합니다.
향기 성분이 주변으로 퍼지는 과 액체 표면에서 기체로 나가는 은 가 운동함을 보여 줍니다. 증발은 끓을 때만 일어나는 것이 아니라 액체 표면에서 여러 에 걸쳐 일어납니다.
| 관찰 | 로 설명하기 |
|---|---|
| 물에 떨어뜨린 색이 시간이 지나 퍼짐 | 입자가 운동하며 주변으로 퍼짐 |
| 젖은 천이 상온에서 마름 | 표면 입자 일부가 액체를 벗어나 기체가 됨 |
| 상태 | 사이 거리·배열 | 운동과 거시적 성질 |
|---|---|---|
| 고체 | 가깝고 비교적 규칙적 | 자리 주변에서 운동, 일정한 모양 |
| 액체 | 가깝지만 불규칙적 | 서로 자리를 바꾸며 흐름 |
| 기체 | 멀고 불규칙적 | 넓은 공간을 자유롭게 운동 |
모형의 원 크기는 입자 자체를, 원 사이 간격은 상대적 거리를 나타냅니다. 기체가 차지한 부피가 커진다고 입자 한 개의 크기가 커지는 것은 아닙니다.
온도가 일정해도 에너지를 주고받을 수 있습니다.
| 변화 | 이름 | 주변과의 열 출입 |
|---|---|---|
| 고체→액체 / 액체→고체 | / | 흡수 / 방출 |
| 액체→기체 / 기체→액체 | / | 흡수 / 방출 |
| 고체↔기체 | 고체→기체 흡수, 반대 방출 |
가 드나들지 않는 닫힌 용기에서는 상태가 변해도 입자 수와 은 보존됩니다. 입자 사이 거리와 배열이 달라져 부피는 달라질 수 있습니다. 열린 용기에서 한 입자가 나가면 저울로 잰 내용물의 질량은 줄 수 있습니다.
일정한 에서 순수한 물질이 하는 동안에는 가 일정한 구간이 나타납니다. 이때 들어온 열에너지는 주로 배열과 입자 사이 관계를 바꾸는 데 쓰입니다. 온도가 일정하다고 열이 들어오지 않는 것은 아닙니다.
| 시간(min) | 가한 열의 누적 정도 | (℃) | 관찰 |
|---|---|---|---|
| 0 | 처음 | −8 | 고체 |
| 1 | 증가 | 0 | 녹기 시작 |
| 2 | 더 증가 | 0 | 고체와 액체 함께 |
| 3 | 계속 증가 | 7 | 모두 액체 |
바꾼 조건과 고정한 조건을 함께 적습니다.
은 일정한 면적에 작용하는 힘과 관련된 양입니다. 기체 가 용기 벽에 충돌하며 힘을 주기 때문에 기체 압력이 생깁니다. 기체의 양과 를 일정하게 유지하면서 부피를 줄이면 벽에 충돌하는 정도가 커져 압력이 높아집니다.
| 고정 | 변화 | 관찰 |
|---|---|---|
| 기체의 양· | 용기 부피 감소 | 증가 |
| 기체의 양·온도 | 용기 부피 증가 | 압력 감소 |
기체의 양과 이 일정할 때 가열하면 운동이 활발해지고 부피가 커질 수 있습니다. 부피를 고정한 단단한 용기와 움직일 수 있는 마개가 달린 용기는 조건이 다릅니다.
고정 조건: 기체의 양과 온도 일정
원 크기와 입자 수는 같습니다. 상자 폭은 부피의 상대 비교를 돕는 모형이며 수치 비례 계산용 눈금이 아닙니다.
관계식의 수치 계산보다 모형과 실험 조건을 연결합니다.
밀폐된 기체의 를 일정하게 유지했다. 용기 부피가 작을 때 계 값이 더 높았다.
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