| English | 의미 |
|---|---|
| particles/ˈpɑːtɪklz/ | 입자 |
| kinetic particle model/kɪˈnetɪk ˈpɑːtɪkl ˈmɒdl/ | 운동 입자 모델 |
| solid/ˈsɒlɪd/ | 고체 |
| liquid/ˈlɪkwɪd/ | 액체 |
| gas/ɡæs/ | 기체 |
| temperature/ˈtemprɪtʃə/ | 온도 |
| absolute zero/ˈæbsəluːt ˈzɪərəʊ/ | 절대 영도 |
| kelvin/ˈkelvɪn/ | 켈빈 |
| Brownian motion/ˈbraʊnɪən ˈməʊʃn/ | 브라운 운동 |
모든 것은 입자로 이루어져 있다
- 충분히仔细看하면 모든 물질은 멈추지 않는 미세한 입자로 이루어져 있습니다.
- 이 하나의 개념 — 운동 입자 모델 — 은 고체, 액체, 기체, 열 및 압력을 설명합니다.
- 입자들이 무엇을 하고 있는지 살펴보겠습니다.
물질의 세 가지 상태
- 고체 — 입자가 규칙적인 패턴으로 빽빽하게 배열되어 있으며, 오직 진동만 합니다. 고정된 형태와 부피를 가집니다.
- 액체 — 입자는 여전히 가까우지만 어지러워져 서로 미끄러집니다. 고정된 부피를 가지며, 용기의 형태를 따릅니다.
- 기체 — 입자끼리 멀리 떨어져 있으며, 빠르고 무작위적입니다. 용기 전체를 채웁니다.
Squeeze a gas (Boyle's law)
Slide the piston in to shrink the volume. The same particles get crammed into less space, so they hit the walls more often and the pressure climbs — while pressure × volume stays constant.
In which state are the particles far apart, fast, and moving in random directions?
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Gas particles are far apart and move quickly in random directions, filling the container. Solids only vibrate; liquids slide past each other.
온도와 입자의 에너지
- 물질을 가열하면 입자의 이동 속도가 빠라— 운동 에너지를 얻습니다.
- 온도는 입자의 평균 운동 에너지의 척도입니다.
- 가장 낮은 가능한 온도는 절대 영도인 $-273\ {}^{\circ}\text{C}$ — 입자가 가장 적은 에너지를 가집니다.
고체, 액체 및 기체의 입자 모델
Temperature is a measure of:
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Hotter means the particles move faster, so temperature measures their average kinetic energy.
켈빈 눈금
- 과학자들은 종종 절대 영도부터 시작하는 켈빈(K) 단위로 온도를 측정합니다.
- 변환하는 방법:
- 즉, $0\ {}^{\circ}\text{C} = 273\ \text{K}$와 $27\ {}^{\circ}\text{C} = 300\ \text{K}$입니다.
Convert $27\ {}^{\circ}\text{C}$ to kelvin.
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$T = \theta + 273 = 27 + 273 = 300\ \text{K}$.
기체 압력
- 기체 입자는 지속적으로 용기의 벽에 충돌합니다. 각 충돌은微小的推а。
- 압력은 이 충돌들이 단위 면적당 가하는 총 힘입니다.
- 기체를 가열하면(부피 일정) → 빠라, 강하고 빈번한 충돌 → 높은 압력.
- 압축하여 작게 만듭니다(온도 일정) → 단위 면적당 초당 충돌 횟수 증가 → 높은 압력.
- 일정 온도의 기체 일정한 질량에 대해, $pV = \text{constant}$ (부피를 절반으로 줄이면 압력을 두 배로 함).
A gas has a volume of $200\ \text{cm}^3$ at $100\ \text{kPa}$. It is squeezed to $100\ \text{cm}^3$ at constant temperature. What is the new pressure, in kPa?
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$pV$ is constant: $100 \times 200 = p \times 100$, so $p = 200\ \text{kPa}$. Halving the volume doubles the pressure.
Heating a gas in a sealed, fixed-volume can increases its pressure.
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Hotter particles move faster and hit the walls harder and more often, so the pressure rises.
브라운 운동
- 현미경 아래에서 공기 중 연기 입자는 거친, 무작위적인 경로를 따라 떨립니다.
- 이것이 브라운 운동입니다: 큰 입자는 빠라 보이지 않는 공기 입자에 의해 날려다닙니다.
- 이는 물질이 실제로 움직이는 입자로 구성되어 있다는 강력한 증거입니다.
빠라 보이지 않는 공기 입자로부터의 무작위 충돌이 연기 입자를 거친 무작위 경로 위로 밀어냅니다
Smoke specks seen under a microscope jiggle randomly. This is because:
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Brownian motion: tiny fast air particles knock the larger smoke specks about, evidence for moving particles.
이해했습니다
- 고체(고정, 진동) · 액체(가까움, 미끄러짐) · 기체(멀어, 빠라)
- 온도 = 입자의 평균 운동 에너지; 절대 영도 $= -273\ {}^{\circ}\text{C}$
- $T\,(\text{K}) = \theta\,({}^{\circ}\text{C}) + 273$
- 기체 압력 = 단위 면적당 입자 충돌; 일정 온도에서 $pV = \text{constant}$