물이 끓을 때 수증기로 변하는 이유는 무엇인가요?

Question

물이 끓을 때 수증기로 변하는 이유는 무엇인가요? 열에너지가 물 분자에 전달되어 기체 상태로 변화하는 과정을 설명해주세요.!!

전상훈 전문가 · Accepted Answer

안녕하세요. 물이 끓을 때 수증기로 변하는 과정은 열역학의 기본 원리를 통해 설명할 수 있습니다. 이 과정에서는 물 분자가 액체 상태에서 기체 상태로 전환되며, 이는 물 분자에 열에너지가 전달되어 발생합니다. 물이 가열될 때, 물리적으로 열에너지가 물에 전달됩니다. 이 열에너지는 물 분자들 사이의 운동 에너지를 증가시킵니다. 분자 운동 에너지의 증가는 분자 간의 결합력, 즉 수소 결합을 약화시켜 분자 간의 거리를 넓히고, 최종적으로 액체 상태의 물 분자들이 기체 상태로 이탈하게 만듭니다. 물이 끊는 점(대기압 하에서는 보통 100°C)에 도달하면, 물 분자들은 충분한 에너지를 가지고 있어 액체의 표면뿐만 아니라 내부에서도 기체로 변환할 수 있습니다. 이 기체 상태의 물 분자들은 수증기로 알려져 있으며, 이들은 액체 상태의 물 위로 상승하여 기체 상태로 이탈합니다. 이 과정에서 발생하는 기포는 물이 끓고 있음을 나타냅니다. 열역학적 관점에서, 물이 기체로 변하는 것은 엔탈피(Enthalpy)의 변화와 관련이 있습니다. 물 분자가 액체 상태에서 기체 상태로 변할 때, 이른바 '증발열' 또는 '기화열'이 필요합니다. 이 에너지는 주변 환경(ex : 가열원)으로부터 공급받으며, 분자들이 액체에서 벗어나 기체 상태가 되기 위해 필요한 에너지를 제공합니다.

이충흔 전문가 · Answer

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.물이 끓을 때 수증기로 변하는 이유는 열에너지가 물 분자에 전달되어 분자 운동이 활발해지기 때문입니다. 이 과정에서 물 분자 간의 인력이 약해져 분자들이 서로 떨어지며 대기압을 이기고 기체 상태로 변화합니다. 물을 가열하면 열에너지가 전달되어 분자 운동이 증가하고, 특정 온도에 도달하면 액체 내에서 기포가 형성됩니다. 이 기포는 외부 압력보다 높은 내부 압력을 가지게 되고, 물 표면으로 상승하여 터지면서 수증기로 변합니다.

정철 박사 · Answer

안녕하세요. 정철 박사입니다.물이 끓는점에 도달하게 되면 더이상 액체로 존재할수 없게 되는것입니다 따라서 표면부터 서서히 기체로 되어 기화하는것입니다

허재원 박사 · Answer

안녕하세요. 허재원 박사입니다.물분자는 H2O로 2개의 수소원자와 1개의 산소원자가 결합된 분자입니다.물이나 수증기는 이러한 물분자 구조에는 변화가 없고분자 사이간의 거리가 달리져서 그 상태가 변화되는 겁니다.즉, 물 분자에 열에너지가 들오오면 물분자의 운동에너지가 높아지면서분자들 간의 거리가 멀어지게 되면 이렇게 물분자 간 거리가 멀어지면 기체가 됩니다.제 설명이 도움이 되길 바래요.

화학

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