온도에 따라 물질이 어떻게 그리고 왜 변화하는지 :
온도에 따른 부피 변화의 기본 원인은 분자의 운동 에너지입니다.
방법 :
* 가열 : 물질을 가열하면 분자의 평균 운동 에너지를 증가시킵니다. 이로 인해 더 빨리 움직이고 더 강하게 진동합니다.
* 확장 : 증가 된 분자 운동은 분자가 더 멀어지게함으로써 물질의 전체 부피를 증가시킨다.
* 냉각 : 물질을 식히면 반대가 발생합니다. 분자는 느려지고 진동하여 진동하여 더 가까이 다가 가서 부피를 줄입니다.
이유 :
1. 분자간 힘 : 분자들 사이의 매력적인 힘의 강점은 역할을합니다. 고체에서는 이러한 힘이 강하므로 확장은 최소화됩니다. 액체에서는 약해서 더 큰 확장을 초래합니다. 가스는 분자간 힘이 매우 약해 온도에 따라 가장 큰 부피 변화가 발생합니다.
2. 위상 변화 : 물질을 충분히 가열하면 상태를 변경할 수 있습니다 (예 :고체에서 액체 또는 액체로 가스로). 이러한 변화는 분자가 스스로를 재 배열하고 분자간 힘을 함께 유지함에 따라 상당한 부피 변화를 포함합니다.
예 :
* 물 : 스토브의 물 냄비가 끓여서 증기를 만들어 부피를 크게 증가시킵니다. 반대로, 얼음으로 물을 얼리면 부피가 감소합니다.
* 금속 다리 : 다리가 확장되고 온도 변화와 함께 수축하므로 확장 조인트가 내장되어 있습니다.
* 공기 : 내부 공기가 팽창하여 가열되면 공기 풍선이 팽창합니다.
예외 :
* 물 : 고유 한 예외는 물이 얼어 붙을 때 확장됩니다. 이는 얼음 결정 구조가 물 분자가 액체 물보다 더 멀리 떨어져 있기 때문입니다.
* 일부 재료 : 고무 밴드와 같은 특정 재료는 복잡한 내부 분자 구조로 인해 가열 될 때 수축 할 수 있습니다.
요약 : 온도에 따른 물질의 부피의 변화는 주로 분자의 운동의 증가 또는 감소로 인한 것이며, 이는 그들이 얼마나 가까이 있는지에 영향을 미칩니다. 이는 분자간 힘의 강도에 의해 영향을받으며 위상 전이 동안 상당한 부피 변화를 초래할 수 있습니다.
