승화되는 과정이 궁금합니다..
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.
고체에서 기체로 바로 상태변화가 일어납니다.
승화하는 이유는 증기압(~휘발성) 때문입니다. 증기압은 고체가 기체가 되려고하는 정도라고 생각하시면 됩니다.
물질에 따라 승화의 조건이 있으며, 이 조건을 충족할 경우 승화가 잘 일어납니다.(삼중 그래프를 확인하시면 더 잘 이해갑니다.)
고체상태는 분자들이 규칙적인 배열을 가지고 결합력을 가진 상태로 존재합니다. 액체는 분자들의 규칙적인 배열이 깨지고 기체보다는 덜하지만 자유롭게 움직입니다. 기체의 경우는 분자들이 아주 자유롭게 움직입니다. 거의 분자 하나의 단위로 각자 움직이죠.
만약 고체상태에서 분자하나가 떨어져 나가면 이 분자는 기체가 되는 것입니다. 그리고 물질마다 고체 상태에서 분자들이 떨어져 기체가 되는 조건이 존재하며 이러한 조건이 강해지면 증기압이 강해진다 생각하시면 됩니다. 물의 경우도 증기압이 존재하며, 얼음에서 수증기가 되기도 합니다. 온도가 낮고 압력이 1기압보다 훨씬 낮게 되면 얼음에서 수증기로 변하죠. 추운 겨울에 온도가 낮아 눈에서 수증기가 되기도 합니다.
그리고 일상생활에서는 드라이아이스에서 흔히 승화가 잘 일어나는데, 드라이아이스는 1기압과 드라이아이스가 어는점 이하가 되면 승화가 잘 일어납니다. 드라이아이스의 어는점은 영하 56.6도이며 드라이아이스는 이보다 낮은 온도에서 만들어졌습니다. 그래서 드라이아이스의 승화가 굉장히 잘 일어나죠.
아래 그래프에서 빨간 실선을 기준으로 왼쪽은 고체, 오른쪽은 기체 상태인데 온도와 압력 조건이 빨간 실선 부근과 맞을 경우에 승화가 일어납니다.
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