물질의 상태변화


혼합물질의 모의실험

아래 프로그램에서는 판데르발스 힘이 약한 녹색 입자와 강한 청색 입자가 같은 용기에 뒤섞여 있다. 높은 온도에서는 둘 다 기체의 상태로서 거의 균질로 섞이게 되지만 점차 온도를 내리면 녹색 입자가 응결되는 것을 관찰할 수 있다.

이는 마치 대기의 온도가 내려가면서 대기 중의 수증기가 응결되어 이슬이 맺히는 것과 유사한 현상이다.

sim Java?

혼합물질의 모의실험_ 녹색의 입자는 청색의 입자에 비하여 판데르발스 힘이 매우 약하게 작용한다. 온도 설정 값을 다양하게 변하시켜서 이들 두 입자가 혼재된 물질의 운동을 관찰할 수 있다. 계의 온도를 낮게 하면 녹색 입자가 액화되는 것을 관찰할 수 있다.

아래 프로그램은 세 가지 서로 다른 종류의 분자가 섞여 있는 혼합 상태의 열적인 행동을 보여주고 있다. 처음에 주어진 온도로 실행하면 흰색 입자와 녹색 입자는 기체 상태로 있으나 자홍색 입자는 액체 상태로 있는 것을 볼 수 있다. 이것은 자홍색 입자가 판데르발스 인력이 훨씬 강해서 다른 입자보다 높은 온도에서 액화가 일어나기 때문이다. 온도를 점차 내리면 다음에는 녹색 입자가 액화된다. 프로그램에서 흰색의 입자는 판데르발스 힘이 전혀 작용하지 않게 설정하였고, 녹색-녹색, 녹색-자홍색, 자홍색-자홍색 입자끼리의 인력의 세기를 각각 10:17:30 정도의 비율로 설정하였다.

sim Java?

세 가지 혼합물질의 모의실험_ 흰색, 녹색, 자홍색 입자 순으로 판데르발스 힘이 강하게 작용한다. 온도 설정 값을 다양하게 변화시켜서 이들 입자가 혼재된 물질의 운동을 잘 살펴보자.

_ 판데르발스 힘_ 온도



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