고체, 액체, 기체 입자, 상태 변화, 융해, 응고, 기화, 액화, 승화, 팝콘 제작 과정,

책상이나 휴대폰 같은 고체는 모양이 일정하고 단단해서

힘을 가해도 부피가 변하지 않는다.

하지만, 사이다나 콜라 같은 액체는 담는 그릇에 따라

모양이 달라지고, 부피가 일정하며 흐르는 성질이 있다.

수증기나 공기 같은 기체는 모양이 일정하지 않고 힘을 가하면

부피가 변한다. 

이것은 각 상태에서 물질을 이루고 있는 입자들의 배열이 다르기 때문이다.

 

고체: 입자가 규칙적으로 배열. 입자 사이의 거리가 매우 가깝다

 

액체: 입자들이 불규칙적으로 배열. 입자 사이의 간격이 고체보다 멀다

 

기체: 입자들이 매우 불규칙적으로 배열. 입자 사이의 간격이 매우 멀다

 

액체는 흐르는 성질이 있어 모양이 쉽게 변하지만

입자 사이의 거리가 가까우기 때문에 부피는 일정하다

 

고체가 액체로 - 융해

액체가 고체로 - 응고

 

콜라캔을 재활용할 수 있는 이유는

금속 캔을 융해시킨 다음 다시 응고시켜

원하는 모양의 제품을 만들어도 금속의 성질은 변하지 않기 때문.

 

액체가 기체로 - 기화

기체가 액체로 - 액화

 

고체가 액체 상태를 거치지 않고 기체로 - 승화

기체가 액체 상태를 거치지 않고 고체로 - 승화

 

기온이 낮아지면 기체 상태의 수증기가 차가운 물체의 표면에

달라붙어 얼음으로 변하는데 기체가 고체로 되는 승화 현상의 일종이다.

예) 고체 방충제의 크기가 작아진다

추운 겨울에 자동차 표면에 성에가 생긴다

겨울철 높은 산에서 공기 중의 수증기가 나뭇가지에

얼어붙어 상고대가 생긴다(상고대: 영하의 온도에서

공기 중의 수증기가 나무 등의 물체와 만나 생긴 얼음)

 

고체가 액체로 융해하거나 다시 응고해도 질량은 변하지 않는다

이것은 상태가 변할 때 물질을 이루고 있는 입자의 종류와 개수는

변하지 않고 입자의 배열만 바뀌기 때문이다.

고체를 융해하면 입자들이 불규칙적으로 배열되고 입자 사이의

거리가 멀어지므로 부피가 늘어난다. 반대로 액체가 고체로 응고하면

입자들이 규칙적으로 배열되고 입자 사이가 가까워지기 때문에

부피가 줄어든다.

 

팝콘이 되는 과정:

1. 열을 가함: 팝콘을 가열하면 옥수수 알갱이의 온도가 상승한다.
2. 수분의 기화: 옥수수 알갱이 안에 있는 수분이 열로 인해 증발한다. 이때, 옥수수 알갱이 안에 수증기가 만들어지고 압력이 증가한다.
3. 압력 증가: 수분이 기화하면서 옥수수 알갱이 내부의 압력이 증가한다. 이 압력은 알갱이의 껍질을 점점 밀어내면서 팽창시킨다.
4. 껍질의 파열: 옥수수 알갱이 내부의 압력이 어느 정도 이상으로 증가하면, 결국 알갱이의 껍질이 터지면서 내부의 전분과 수분이 빠르게 팽창하여 튀겨진 팝콘이 만들어진다.

팝콘이 만들어지는 과정은 기화와 관련이 있다. 열로 인해 옥수수 알갱이 안에 있는 수분이 기화되어 수증기가 되고, 이 수증기로 인해 알갱이 내부의 압력이 증가한다.