분자의 운동으로 온도 알아보기 - 중1 - 2학기

English

'분자'가 무엇인지 아는가? 사전적 의미는 '물질의 성질을 가지는 가장 작은 입자'. 이 분자 역시 운동을 하는데, 이 분자가 얼마나 열심히 운동을 하는 가에 따라 물체의 온도가 어느 정도인지 알 수 있다.

일단, 분자 운동은 3가지로 나뉠 수 있다. 상태에 따른 분자 운동과 온도에 따른 분자 운동, 그리고 물질의 상태별 온도에 따른 분자 운동. 일단, 상태에 따른 분자 운동을 살펴 보기 위해 표를 보자.

이렇게 우리는 알 수 있다. 상태에 따라 분자의 운동은

고체 < 액체 < 기체

라는 사실을 이게 왜 그런지 알아볼까?
일단, 기본적으로 모든 분자는 운동을 한다는 사실을 알아두고 보자.

분자 여러개사 완벽하게 규칙적으로 나열되어 있다. 그리고 그 분자들 모두 움직이고 싶어한다. 하지만 주위에는 다른 분자들이 너무 많다. 지나가려고 해도 다른 분자들이 막고 있어 갈 수 없다.

⇒ 진동 운동

다음칸에는 분자들의 간격이 처음보다는 떨어져 있다. 그래서 좀 움직이기는 하지만 그래도 꽤 분자 사이의 간격이 가깝다.

⇒ 비교적 활잘한 운동

마지막 칸에는 분자가 거의 없어 보인다. 모두 사이의 거리가 엄청나다. 움직이기에도 너무 편하다.

⇒ 매우 활발한 운동

그리고 이를 그림으로 나타내면,

다음은 온도에 따른 분자 운동이다. 다음 그림을 보자.

첫번째 사진의 소녀는 따뜻한 곳에서 신나게 놀고 있지만 두번째 사진의 소녀는 추위에 떨고 있다. 분자도 마찬가지이다. 따뜻한, 즉 높은 온도일수록 분자 운동이 더 활발해진다. 그리고 이것은 '압력이 일정할 때, 기체의 부피는 그 종류에 관계없이 온도가 1℃올라갈 때마다 0℃ 때의 부피의 1/273씩 증가한다.'고 하는 샤를의 법칙 이론과 연관되어 있다.

찌그러진 탁구공을 예로 들자면, 그 탁구공을 끓고 있는 뜨거운 물에 넣으면 분자 운동이 활발해져서 탁구공이 원래상태로 돌아가는 것이다.

마지막은 물질의 상태별 온도에 따른 분자운동이다. 고체, 액체, 기체에 열을 가하면 고체는 진동 운동이, 액체와 기체는 분자 운동이 더 활발해진다.