물질의 상태 변화와 기체의 성질
향수 냄새는 왜 바람이 없어도 방 전체로 퍼질까?
이 개념 문제 7개 풀기 →입자 3D — 확산
자료 · 계산 코드로 그린 입자 64개 — 가열 곡선은 물 100 g(비열 얼음 2.1 · 물 4.2 · 수증기 2.0 J/g·°C, 녹는 데 334 · 끓는 데 2260 J/g, 화학 편람 값)
해 볼 것 · 먼저 예상해 보세요 — 아무도 젓지 않으면 두 입자는 따로 머물까요? ‘↺ 다시 나누기’로 처음부터 보고, 온도를 낮추거나 높여 섞이는 빠르기를 견줘요. ‘세 가지 상태’에서는 고체 · 액체 · 기체의 입자 사이 거리를 봐요.
물질은 눈에 보이지 않는 작은 입자로 되어 있고, 입자는 스스로 쉬지 않고 움직여요. 그래서 향수 입자는 바람이 없어도 공기 입자 사이로 퍼지고(확산), 물 입자는 끓지 않아도 표면에서 날아가요(증발).
고체 → 액체 → 기체로 갈수록 입자 사이가 멀어지고 배열이 불규칙해지며 더 활발하게 움직여요.
얼음이 녹는 동안 왜 온도가 그대로일까?
이 개념 문제 10개 풀기 →입자 3D — 가열하기
자료 · 계산 코드로 그린 입자 64개 — 가열 곡선은 물 100 g(비열 얼음 2.1 · 물 4.2 · 수증기 2.0 J/g·°C, 녹는 데 334 · 끓는 데 2260 J/g, 화학 편람 값)
해 볼 것 · ‘▶ 일정하게 가열’을 누르고 그래프를 보세요. 온도가 멈춘 동안 입자들은 무엇을 하고 있나요? 막대를 끌어 녹는 중 · 끓는 중으로 옮겨 봐요.
상태가 바뀌어도 입자의 수와 종류는 그대로이고, 입자 사이의 거리와 배열만 바뀌어요. 녹거나 끓는 동안 받은 열은 입자 사이를 떼어 놓는 데 쓰여 온도가 오르지 않아요.
융해 · 기화 · 승화(고체 → 기체) 는 열을 흡수해 주위가 시원해지고, 응고 · 액화 · 승화(기체 → 고체) 는 열을 방출해 주위가 따뜻해져요.
막힌 주사기를 누르면 왜 점점 더 힘이 들까?
이 개념 문제 7개 풀기 →기체 실험실 — 압력과 부피
자료 · 계산 코드로 그린 입자 30개 — 압력은 입자 수 · 절대 온도 · 부피로 정한 상대값(식 계산은 고등학교), 부딪힌 횟수는 화면 속 입자가 실제로 벽에 닿은 수
해 볼 것 · 부피 100 · 50 · 40 에서 ● 기록을 눌러 보세요. 부피를 반으로 줄이면 압력은 몇 배가 되고, 벽에 부딪히는 횟수는 어떻게 되나요?
압력은 일정한 넓이를 수직으로 미는 힘이에요. 기체의 압력은 움직이는 입자가 벽에 부딪혀 생겨요. 온도가 같을 때 부피를 줄이면 같은 입자가 더 좁은 곳에서 더 자주 부딪혀 압력이 커져요 — 압력이 2배가 되면 부피는 반이 돼요.
찌그러진 탁구공은 왜 뜨거운 물에서 펴질까?
이 개념 문제 6개 풀기 →기체 실험실 — 온도와 부피
자료 · 계산 코드로 그린 입자 30개 — 압력은 입자 수 · 절대 온도 · 부피로 정한 상대값(식 계산은 고등학교), 부딪힌 횟수는 화면 속 입자가 실제로 벽에 닿은 수
해 볼 것 · 온도를 올리며 입자 수가 바뀌는지, 빠르기가 바뀌는지 보세요. 온도마다 ● 기록을 눌러 그래프의 모양을 확인해요.
기체를 데우면 입자 수는 그대로이고 입자가 더 빨리 움직여 벽을 더 세게, 더 자주 부딪혀요. 그래서 압력이 같을 때 온도가 높아지면 부피가 일정하게 커져요. 찌그러진 탁구공 · 여름의 팽팽한 타이어 · 냉동실의 찌그러진 페트병이 모두 이 관계예요.
높은 산에 올라가면 과자 봉지가 부풀어요. 봉지 속 기체에 대해 옳은 것은?
- 상태가 바뀌면 입자의 크기가 변한다? — 입자의 크기 · 수 · 종류는 그대로이고 입자 사이의 거리와 배열이 변해요.
- 녹는 동안 열을 계속 주니 온도도 계속 오른다? — 받은 열이 입자 사이를 떼어 놓는 데 쓰여 온도가 그대로예요.
- 기체를 데우면 입자 수가 늘어 부피가 커진다? — 입자 수는 그대로이고 입자가 빨라져요.
- 땀이 마를 때 시원한 것은 땀이 차갑기 때문이다? — 땀이 기화하며 피부의 열을 흡수하기 때문이에요.
한 장 요약
한 장 요약
- 확산 · 증발 → 입자는 스스로 움직여요. 고체(가깝고 규칙적, 떨기만) · 액체(가깝고 불규칙, 자리 바꿈) · 기체(멀고 매우 불규칙, 빠르게 날아다님).
- 상태 변화: 입자의 수 · 크기 · 종류는 그대로, 거리와 배열만 변해요. 녹는 동안 · 끓는 동안 온도 일정.
- 열 흡수: 융해 · 기화 · 승화(고체 → 기체) / 열 방출: 응고 · 액화 · 승화(기체 → 고체).
- 기체의 압력 = 입자가 벽에 부딪히는 힘. 온도가 같을 때 압력이 커지면 부피가 작아져요(압력 2배 → 부피 ½).
- 압력이 같을 때 온도가 높아지면 부피가 일정하게 커져요 — 입자가 빨라지기 때문.
교육과정 · 2022 개정 중학교 과학 · 1학년 · 물질의 상태 변화 [9과04-01]~[9과04-04] · 기체의 성질 [9과06-01]~[9과06-03] · 녹는점 · 끓는점은 「물질의 특성」에서, 기체 법칙의 식 계산은 고등학교에서 다뤄요.
Practice
문제 풀기 30문제
물에 떨어뜨린 잉크가 젓지 않아도 저절로 퍼지는 현상을 무엇이라고 할까요?
입자 사이의 거리가 가장 먼 상태는?
고체가 액체로 변하는 상태 변화는?
추운 겨울날 유리창 안쪽에 성에가 생기는 상태 변화는?
기체의 압력이 생기는 까닭은?
압력이 일정할 때 기체의 온도를 높이면 부피는?
물질의 세 가지 상태를 입자 모형으로 설명한 것으로 옳은 것은?
확산이 가장 빠르게 일어나는 경우는?
입자가 스스로 움직인다는 증거로 보기 어려운 것은?
물이 얼음으로 변할 때 변하지 않는 것은?
열을 흡수하는 상태 변화끼리 짝지은 것은?
더운 날 마당에 물을 뿌리면 시원해지는 까닭과 같은 상태 변화를 이용한 예는?
온도가 일정할 때 막힌 주사기의 피스톤을 눌러 기체의 부피를 줄였어요. 옳은 것은?
표는 온도가 일정할 때 기체에 가한 압력과 부피예요. 압력이 3기압일 때 부피 (가)는 몇 mL 일까요?
압력(기압) 1 2 3 4 부피(mL) 60 30 (가) 15 온도가 일정할 때 압력과 기체의 부피 답mL압력이 일정할 때 기체의 온도를 높이면 일어나는 일로 옳은 것은?
온도와 기체의 부피 관계로 설명할 수 있는 현상은?
그래프는 얼음을 일정하게 가열할 때의 온도 변화를 나타낸 것이에요. 고체와 액체가 함께 있는 구간은?
얼음을 가열할 때의 온도(시간 비율은 설명용으로 줄였어요) 위 그래프의 D 구간에서 계속 열을 받는데도 온도가 오르지 않는 까닭은?
얼음을 가열할 때의 온도(시간 비율은 설명용으로 줄였어요) 열을 방출하는 상태 변화를 이용한 예만 모은 것은?
같은 양의 아세톤을 두 접시에 떨어뜨렸어요. 한 접시는 바람이 부는 곳, 다른 접시는 바람이 없는 곳에 두었더니 바람이 부는 곳이 먼저 말랐어요. 이 실험으로 알 수 있는 것은?
위 표에서 압력이 2배가 될 때 부피와 입자의 충돌을 바르게 설명한 것은?
압력(기압) 1 2 3 4 부피(mL) 60 30 (가) 15 온도가 일정할 때 압력과 기체의 부피 잠수부가 내쉰 공기 방울이 물 위로 올라올수록 커지는 까닭은?
표는 압력이 일정할 때 기체의 온도와 부피예요. 같은 규칙으로 40 °C 에서 부피는 몇 mL 일까요?
온도(°C) 0 10 20 30 부피(mL) 273 283 293 303 압력이 일정할 때 온도와 기체의 부피 답mL뚜껑을 닫은 빈 페트병을 냉동실에 넣었더니 찌그러졌어요. 페트병 속 기체에 대한 설명으로 옳은 것은?
얼음 조각을 담은 컵의 얼음이 녹는 동안 컵 속의 온도가 0 °C 로 일정한 까닭을 입자와 열을 써서 설명하세요.
위 표의 기체(1기압에서 60 mL)를 같은 온도에서 압력 6기압으로 누르면 부피는 몇 mL 가 될까요?
압력(기압) 1 2 3 4 부피(mL) 60 30 (가) 15 온도가 일정할 때 압력과 기체의 부피 답mL열기구 속 공기를 버너로 데우면 열기구가 떠오르는 까닭을 기체의 온도와 부피 관계로 설명하세요.
같은 양의 물을 넓은 접시와 좁은 컵에 담아 두었더니 접시의 물이 먼저 줄었어요. 이 결과를 입자의 움직임으로 설명하세요.
그래프는 얼음을 일정하게 가열할 때의 온도 변화예요. 옳은 것만을 있는 대로 고른 것은? (ㄱ. A 구간에서는 입자의 움직임이 점점 활발해진다. ㄴ. B 구간에서는 열을 흡수하지 않아 온도가 일정하다. ㄷ. D 구간에서는 입자 사이의 거리가 멀어지는 상태 변화가 일어난다.)
얼음을 가열할 때의 온도(시간 비율은 설명용으로 줄였어요) 기체에 대한 설명으로 옳은 것만을 있는 대로 고른 것은? (ㄱ. 온도가 일정할 때 압력을 높이면 부피가 줄어든다. ㄴ. 압력이 일정할 때 온도를 높이면 입자의 수가 늘어 부피가 커진다. ㄷ. 높은 산에서 과자 봉지가 부푸는 것은 바깥 압력이 낮아졌기 때문이다.)
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