물질의 4가지 상태에 대해서

물질의 4가지 상태에 대해서

 

물질은 고체, 액체, 가스 또는 플라즈마의 네 가지 상태로 존재할 수 있습니다. 보통 열 에너지를 가하거나 또는 제거하면 물질의 상태를 바꿀 수 있습니다. 가장 쉬운 예로, 물의 고체 상태인 얼음에 열을 가하면 액체인 물이 되고 더 열을 가하면 수증기가 됩니다.

 

물질의 상태란?

 

"물질"이라는 단어는 질량이 있으며 공간을 차지하는 모든 것을 의미합니다. 모든 물질의 어떤 원소의 원자로 구성됩니다. 이 원자들은 서로 조밀하게 결합할 수도 있고 넓은 공간을 차지하며 흩어질 수도 있습니다.

 

물질의 상태는 일반적으로 우리가 직접 보거나 느낄 수 있는 것을 기반으로 설명할 수 있습니다. 고정된 모양을 유지하며 겉이 딱딱한 물질을 고체라고 합니다. 부피는 유지하지만 그 모양은 유지하지 않고 젖을 수 있는 물질을 액체라고 합니다. 모양과 부피를 모두 바꿀 수 있는 물질은 기체라고 합니다. 이는 모두 모양이나 부피와 같이 직접 보면서 구분할 수 있는 물질의 상태입니다.

 

보통 우리는 물질의 상태를 이야기 할 때 고체, 액체, 기체로 한정하여 설명하는 경우가 많습니다. 하지만 물질의 상태를 조금 더 자세히 나누면 '플라즈마'라고 불리는 상태가 더 존재함을 알 수 있습니다. 보통 플라즈마를 물질의 네 번째 상태로 간주하는데, 기체와 유사하게 부피와 모양을 바꿀 수 있지만 전하를 바꿀 수도 있습니다.

 

동일한 원소, 화합물 또는 용액이라 할지라도 물질의 상태에 따라 매우 다른 특성을 보여줍니다. 예를 들어, 얼음은 매우 단단하고 차갑게 느껴지지만 물은 축축하며 유동성이 있습니다.

 

물질의 4가지 상태

 

고체

 

고체를 구성하는 분자 또는 원자들은 서로 조밀하게 결합되어 느리게 움직이기 때문에 고정된 모양과 부피를 가집니다. 얼음과 같이 액체 또는 기체의 냉각을 통해 고체를 만들 수 있지만 암석, 목재 등은 실온에서도 고체인 물질입니다. 만약 고체를 구성하는 분자나 원자가 주기성을 가지고 배열되어있다면 결정질 고체라고 부릅니다. 소금이나 다이아몬드와 같은 물질은 결정성 고체의 좋은 예입니다.

 

액체

 

액체는 명확한 부피를 가지고 있지만 흐름성이 있어 그 모양은 액체를 담고 있는 용기의 모양을 가집니다. 물이나 기름이 액체의 대표적인 예입니다. 액체는 기체의 분자가 느려지고 에너지를 잃을 때 만들어지거나 고체의 분자가 활발해지고 에너지를 얻을 때 만들어집니다. 물은 수증기가 식으며 액화된 형태이며 용암은 단단한 암석이 많은 열을 받아 액화된 상태입니다.

 

기체

 

기체는 명확한 부피 또는 명확한 형태를 가지지 않습니다. 대부분의 기체는 사람의 눈에 보이지 않지만 일부 기체는 색이 있어 보이거나 냄새를 느낄 수 있습니다. 지구를 구성하고 있는 대기는 질소, 산소, 이산화탄소를 주성분으로 포함한 기체로 구성되어 있습니다. 

 

플라즈마

 

플라즈마는 기체와 같이 명확한 부피 또는 명확한 형태를 가지지 않습니다. 플라즈마는 보통 이온화된 기체에서 볼 수 있지만 고유한 특성을 가지고 있기 때문에 기체와는 다른 상태로 구분합니다. 플라즈마 상태에서는 원자나 이온에 결합되지 않은 자유전하로 인해 전기 전도성을 가질 수 있습니다. 플라즈마는 기체를 높은 온도로 가열하거나 에너지를 가해 이온화함으로써 만들 수 있습니다. 번개, 형광등 및 네온 사인 등이 플라즈마 상태의 좋은 예입니다.

 

 

유리는 고체인가? 액체인가?