기체의 성질에 대해서

소개글

기체의 성질에 대해서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 확산과 증발
2. 기압
3. 보일의 법칙
4. 샤를의 법칙

본문내용

라가면서 방울의 크기가 점차 커지는 현상 등이 대표적인 보일의 법칙의 예이다. 바다 근처에 거주하면서 해산물을 캐거나 잠수를 하는 사람들에게서 자주 나타나는 잠수병이 있다. 이들이 잠수병(decompression sickness)에 쉽게 걸리는 이유를 보일의 법칙을 통해 설명한다. 잠수병이란 잠수 시 갑작스러운 압력 저하로 혈액 속에 녹아 있는 기체가 폐를 통해 나오지 못해 혈관 내에서 형성된 기체 방울이 혈관을 막는 질환을 말한다. 예를 들어, 잠수자가 해저 깊은 곳으로 잠수하면 높은 수압에 의해 호흡을 통해 체내로 들어온 질소 기체를 포함한 평소보다 많은 기체가 혈액에 녹게 된다. 이후 잠수자가 급작스럽게 해수면으로 나올 경우, 혈액 속에 녹아 있던 기체들의 용탈이 일어나며 혈액 속에 기포를 형성한다. 이렇게 형성된 기포는 혈액의 흐름을 막고 이는 호흡곤란, 두통, 구토, 의식 상실 등의 다양한 증상을 유발한다.
4. 샤를의 법칙
샤를의 법칙은 프랑스 과학자인 자크 알렉상드르 세사르 샤를(1748~1823)에 의해 주장된 기체에 관한 법칙이다. 보일의 법칙이 기체의 부피와 압력의 관계를 설명하는 법칙이라면 샤를의 법칙은 보일의 법칙에 온도라는 변수를 추가하여 기체의 운동을 설명하는 법칙이다. 샤를의 법칙에 관한 식을 수식으로 정리하면 아래와 같다.
샤를의 법칙은 압력이 일정할 때 온도가 증가하면
기체의 부피 또한 증가한다는 사실을 지시한다. 샤를의
법칙은 실생활에서 자주 접할 수 있는데 찌그러진 탁구공을 끓는 물 위에 올려놓을 때 탁구공이 펴지는 현상과 냉장고에 넣어 둔 페트병이 찌그러지는 현상 등이 대표적인 샤를의 법칙의 예에 해당한다. 즉, 우리가 물체에 열을 가할 때 부피가 팽창하는데 이를 열팽창(heat expansion)이라고 하며 이러한 열팽창에는 샤를의 법칙이 적용된다. 이처럼 기체에 열을 가할 경우, 기체 분자의 운동이 활발해지며 분자 사이의 거리가 멀어져 부피가 팽창한다. [그림 11]은 물체에 열을 가했을 때, 온도에 따른 부피 변화를 그래프로 나타낸 것이다. [그림 11]에서 보는 바와 같이 점진적으로 온도가 증가할 때 부피 또한 점진적으로 증가한다. 이때 이용되는 온도는 절대온도(absolutely temperature)이다. 부피와 절대온도에 관한 식은 아래와 같이 나타낼 수 있다.
우리는 식에서 보는 것처럼 기체의 부피가 절대온도에 비례한다는 사실을 인지할 수 있다.

키워드

확산과 증발,   보일의 법칙,   샤를의 법칙,   기압,   압력,   diffusion,   evaporation,   vaporization,   기체 분자 운동론