2008년09월07일 27번

[열역학]
물에 대한 다음 설명 중 틀린 것은?

① 물은 4℃ 부근에서 비체적이 최대가 된다.
② 물이 얼어 고체가 되면 밀도가 감소한다.
③ 임계온도보다 높은 온도에서는 액상과 기상을 구분할 수 없다.
④ 액체상태의 물을 가열하여 온도가 상승하는 경우, 이 때 공급한 열을 현열이라고 한다.

(정답률: 77%)

문제 해설

"임계온도보다 높은 온도에서는 액상과 기상을 구분할 수 없다."가 틀린 설명입니다. 물은 100℃에서 기체상태가 되기 전까지는 액체와 기체를 구분할 수 있습니다.

물은 4℃ 부근에서 비체적이 최대가 됩니다. 이는 물 분자들이 서로 가까이 모여서 서로 간의 인력이 최대가 되기 때문입니다. 이 때문에 물이 4℃에서 가장 밀도가 높아지며, 이후에는 온도가 낮아질수록 물 분자들이 서로 멀어져서 밀도가 감소합니다.

물이 얼어 고체가 되면 밀도가 감소하는 것은 이상한 것이 아닙니다. 물이 얼면서 분자들이 서로 멀어지기 때문에, 같은 질량의 물이 고체상태로 변하면 부피가 더 커지게 됩니다.

액체상태의 물을 가열하여 온도가 상승하는 경우, 이 때 공급한 열을 현열이라고 합니다. 이는 물 분자들의 운동 에너지가 증가하면서 온도가 상승하는 것을 의미합니다.

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