기체 상태란 무엇입니까?

우리는 기체 상태가 무엇인지와 그 특성 중 일부를 설명합니다. 또한 물질이 기체 상태로 변하는 것과 그 예도 있습니다.


기체 상태는 입자가 느슨하게 결합되어 있는 것이 특징입니다.

기체 상태란 무엇입니까?

기체 상태는 고체 , 액체 , 플라즈마 상태 와 함께 물질이 응집되는 네 가지 상태 중 하나로 이해됩니다 .

기체 상태의 물질을 “기체”라고 하며 구성 입자가 느슨하게 결합되어 있는 것이 특징입니다 . 즉, 사용 가능한 공간을 최대한 덮을 때까지 해당 물질이 위치한 용기 전체로 팽창하는 것이 특징입니다.

후자는 가스를 구성하는 입자들이 그들 사이에 아주 작은 인력을 갖고 있기 때문에 모양이 없으며 공간 에서 정의된 부피를 차지하지 않는다는 사실에 기인합니다 . 반면, 기체의 밀도는 고체나 액체의 밀도보다 훨씬 낮으며 중력에 대한 반응도 거의 없습니다.

가스 입자 사이의 상호 작용이 거의 없기 때문에 중력 의 영향이 거의 없이 부유됩니다 (“부유”한다고 말할 수 있음). 더욱이, 거의 0에 가까운 응집력에도 불구하고 가스는 압축할 수 있는 엄청난 용량을 가지고 있으며 , 이는 운송을 위한 산업적 처리 중에 종종 수행됩니다.

특정 가스의 물리적 특성(색상, 맛, 냄새)은 가스를 구성하거나 용해되는 요소에 따라 달라질 수 있습니다. 예를 들어, 공기 는 무색, 무취, 무미인 반면, 메탄과 같은 탄화수소 가스는 전형적인 불쾌한 냄새가 나고 착색  될 수 있습니다 .

물질이 기체 상태로 변하는 현상

특정 액체나 고체를 기체 상태로 만드는 것은 일반적으로 온도 및/또는 압력 의 급격한 지속적인 변화를 가함으로써 가능합니다 . 같은 방식이지만 반대 방향으로 기체가 액체나 고체로 변형될 수 있습니다 . 이러한 프로세스는 다음과 같이 별도로 연구할 수 있습니다.

  • 액체에서 기체로: 증발 . 이러한 변형은 액체에 열이 가해질 때 발생합니다. 가장 표면에 있는 입자가 액체의 표면 장력을 깨뜨릴 수 있으면 물질은 기체 상태로 변합니다. 증발은 점진적으로 일어나므로 액체는 천천히 기체상으로 변합니다.
  • 액체에서 기체로: 끓는점 . 이러한 변형은 액체에 열에너지가 가해질 때 발생합니다. 온도를 높여 끓는점(액체의 증기압이 액체 주변의 압력과 일치하는 온도)에 도달하면 액체 전체가 증기상으로 들어가므로 내부에 거품이 보이는 것입니다. 액체의. 예를 들어, 물은 100°C에서 끓고 수증기로 변합니다.
  • 고체에서 기체로: 승화 . 이 과정은 고체가 이전에 액체로 변환되지 않고 기체로 변환될 때 발생합니다. 온도가 너무 낮아 액체 물의 형성이 불가능하지만 그럼에도 불구하고 얼음과 눈이 직접 대기로 승화되는 행성 의 극지방에서 예를 볼 수 있습니다 .
  • 가스에서 액체로: 응축 . 이 물리적 과정은 가스가 온도를 낮추어(열 제거) 액체로 변할 때 발생합니다. 기화는 응축의 역과정입니다. 에너지를 빼면 가스 입자가 더 느리게 이동하여 더 많이 상호 작용할 수 있으므로 인력이 더 커집니다. 이는 수증기가 지구 표면 에서 멀어짐에 따라 온도가 낮아지고 구름이 형성되어 결국 비라는 현상을 통해 물방울 형태로 침전될 때 대기에서 일어나는 현상 입니다 .
  • 기체에서 고체로: 역승화 . 이 과정은 열을 제거하여 기체가 액체 상태를 거치지 않고 고체 상태로 변할 때 발생합니다. 이는 가스 입자가 더 큰 상호 작용을 하게 하는 특정 압력 조건에서 발생하며 이로 인해 가스가 고체 상태로 직접 전달됩니다. 이에 대한 예는 겨울날 창문에 나타나는 반고체 성에입니다.

참조: 균일한 혼합물

기체 상태의 예


부탄가스는 본질적으로 유기물입니다.
기체 상태의 물질에 대한 일상적인 예는 다음과 같습니다.

  • 수증기 . 물이 증발하면 상태가 바뀌어 증기가 됩니다. 요리할 때 이를 확인할 수 있습니다. 특정 액체를 끓일 때 냄비에서 증기 기둥이 나오는 것을 볼 수 있습니다.
  • 공기 . 우리가 호흡하는 공기는 산소, 수소, 질소 등 다양한 성질을 지닌 균일한 기체 덩어리로, 일반적으로 투명하고 무색, 무취입니다.
  • 부탄. 가연성 탄화수소로 구성된 석유 에서 추출한 유기 가스입니다 . 우리는 이를 사용하여 열을 발생시키고 주방과 라이터에 전력을 공급합니다.
  • 메탄. 이는 또 다른 탄화수소 가스로, 유기물 분해 의 빈번한 부산물입니다 . 늪, 갯벌, 심지어 인간 의 내장에서도 대량으로 발견될 수 있습니다 . 특유의 불쾌한 냄새가 납니다.