[과학송] 분자운동 (2016. 2. 17)

 

 

분자 운동에 압력이 생기지

기체 분자가 활발히 운동하지

기체 분자 충돌할 때 생기는 압력, 기압이라 하지

압력과 부피의 관계 알아볼까.

기체 온도가 일정하다 치면 압력과 부피 반비례하게 되지

바로 보일의 법칙

　

외부 압력 2배면 부피는 절반

분자들의 충돌횟수 2배로 늘어

충돌이 2배면 기체용기의 벽면압력 2배로 커지게 되지

　

외부 압력이 2배로 늘어도 분자의 수와 크기는 변하지 않아

기체 부피 절반 줄면 충돌 횟수는 2배

바로 보일의 법칙

　

압력이 일정하게 되었을 때를 알아볼까

기체를 용기에 담아두면 알 수가 있지

기체의 압력이 일정하면 온도와 부피는 정비례.

이것이 바로 샤를의 법칙

　

찌그러진 탁구공 뜨거운 물에서 빵빵

플라스틱 병 냉장고 넣으면 찌그러져

공기를 가열해서 커다란 열기구 띄워

바로 샤를의 법칙

　

온도가 1도씩 오를 때마다 부피도 일정하게 커지게 되는 거지

0도씨 일 때 부피의 273 분의 1 만큼 늘어

분자들은 바쁘네

 

 

 

[압력과 기압]

A. 압력이란 단위넓이의 면에 수직으로 작용하는 힘을 말합니다. 이 때 힘이 작용하는 면이 좁을수록, 작용하는 힘이 클수록 압력은 커집니다. 이것을 식으로 나타내면 다음과 같습니다.

압력= 수직으로 작용하는 힘/ 힘이 작용하는 면의 넓이

B. 기압이란 기체상태의 분자들이 활발하게 운동하면서 벽면에 충돌하는 힘에 의해 생기는 압력을 말합니다. 이 때 벽면에 충돌하는 횟수가 많을수록, 충돌속도가 빠를수록 기압이 커집니다.

 

[보일의 법칙]

A. 보일의 법칙은 기페의 압력과 부피의 관계를 보여주는 법칙입니다.

B. 온도가 일정할 때, 기체의 부피와 압력은 반비례합니다.

압력 × 부피 = 일정

 

C. 외부에서 가하는 입력이 2배로 늘더라도 분자의 수나 크기, 운동은 변하지 않습니다. 그러나 부피가 1/2이 되면서 분자들이 벽면에 충돌하는 회수가 2배로 늘기 때문에 결과적으로 기압은 2배가 됩니다.

 

[샤를의 법칙]

A. 샤를의 법칙은 기체의 온도와 부피의 관계를 보여주는 법칙입니다.

B. 압력이 일정할 때, 모든 기체는 온도가 높아질수록 부피가 증가합니다.

C. 온도가 1℃ 오를 때마다 부피는 0℃일 때 부피의 1/273씩 늘어납니다.

D. 샤를 법칙의 예

① 찌그러진 탁구공을 뜨거운 물 속에 넣으면 펴집니다.

② 빈 플라스틱 병을 냉장고에 넣어두면 찌그러집니다.

③ 열기구 속의 공기를 버너로 가열하면 공기가 팽창하기 때문에 열기구가 높이 떠오릅니다.