Ⅵ. 분자 운동과 상태 변화

미래엔 교과서

출판사별 교과서 밀착 문제

개념 확인 문제

액체 표면에서 액체가 기체로 되어 날아가는 현상을 무엇이라고 하는가?

물질을 이루는 입자들이 스스로 운동하여 멀리 퍼져 나가는 현상을 무엇이라고 하는가?

분자들이 정지해 있지 않고 스스로 끊임없이 움직이는 것을 무엇이라고 하는가?

냄새가 공기 중보다 진공 중에서 더 빨리 퍼지는 이유는 무엇인가?

일정한 온도에서 기체의 압력이 증가하면 부피는         (        )하고, 기체의 압력이 감소하면 부피는 (        )한다. 이것을 (        ) 법칙이라고 한다.

일정한 온도에서 기체의 압력과 부피는 (        )한다.

25 ℃, 1기압에서 어떤 기체의 부피가 200 mL였다. 같은 온도에서 기체의 압력이 4기압으로 되면 부피는 몇 mL인가?

높은 산에서는 압력이 ( 높아, 낮아 )지므로 기체의 부피가 ( 증가, 감소 )하여 과자 봉지가 부풀어 오른다.

압력이 일정할 때 기체의 온도가 낮아지면 기체의 부피가 ( 증가, 감소 )한다.

다음 현상 중 상태 변화인 것은 ○, 상태 변화가 아닌 것은 ×로 표시하시오.

(1) 물을 냉동실에 넣어 얼린다. --------------(       )

(2) 거울이 부서져 산산조각이 났다. -----------(       )

(3) 물에 설탕을 넣어 녹인다. ----------------(       )

(4) 여름날 아이스크림이 녹는다. -------------(       )

다음 중 물질의 상태가 변할 때 변하는 것을 모두 고르시오.

분자의 개수, 분자 사이의 거리, 물질의 질량,

물질의 성질, 물질의 부피

물질의 상태가 변해도 물질을 이루는 분자의 (        )가 변하지 않으므로 물질의 질량은 변하지 않는다.

거푸집을 실제 만들려는 물건의 크기에 비해 조금 크게 만드는 이유를 설명하시오.

고체가 액체로 되는 현상을 (        )라 하고, 액체가 고체로 되는 현상을 (        )라고 한다.

다음 현상에서 일어나는 상태 변화를 각각 쓰시오.

(1) 프라이팬에서 고체 버터가 녹는다. ---------(       )

(2) 고깃국 위의 기름이 식어 굳는다. ----------(       )

고체의 모양이 일정한 이유를 분자 배열과 관련하여 설명하시오.

액체가 기체로 되는 현상을 (        )라 하고, 기체가 액체로 되는 현상을 (        )라고 한다.

다음 현상에서 일어나는 상태 변화를 각각 쓰시오.

(1) 어항 속의 물이 점점 줄어든다. ------------(       )

(2) 공기 중에 안개가 뿌옇게 떠 있다. ---------(       )

고체가 액체를 거치지 않고 기체로 되거나 기체가 액체를 거치지 않고 고체로 되는 현상을 무엇이라고 하는가?

다음 현상에서 일어나는 상태 변화를 각각 쓰시오.

(1) 드라이아이스의 크기가 점점 작아진다. -----(       )

(2) 추운 겨울날 새벽 서리가 내린다. ----------(       )

고체 드라이아이스가 승화할 때 주위에 김이 생기는 것은 수증기가 작은 물방울로 (        )하기 때문이다.

고체가 녹는 동안 일정하게 유지되는 온도를 무엇이라고 하는가?

액체가 끓는 동안 일정하게 유지되는 온도를 무엇이라고 하는가?

얼음이 녹는 동안에는 ( 흡수, 방출 )한 열에너지가 상태 변화에 쓰이므로 온도가 일정하게 유지된다.

종이 냄비에 음식을 조리할 때 종이가 타지 않는 것은 물이 기화하면서 기화열을 ( 흡수, 방출 )하기 때문이다.

액체가 어는 동안 일정하게 유지되는 온도를 무엇이라고 하는가?

물이 어는 동안에는 열에너지를 ( 흡수, 방출 )하므로 온도가 일정하게 유지된다.

겨울에 과일 창고에 물이 담긴 통을 넣어 두면 물이 얼면서 응고열을 ( 흡수, 방출 )하므로 과일이 얼지 않는다.

액체가 기체로 상태 변화할 때 분자 운동은 ( 활발, 둔 )해지고, 분자 사이의 거리는 ( 멀어, 가까워 )진다.

고체, 액체, 기체 상태에서 분자 사이의 힘의 크기를 부등호를 이용하여 비교하시오.

단원 마무리 문제

다음 중 분자 운동의 증거를 모두 고르시오.

	<보 기>
ㄱ. 주전자에 물을 넣고 가열하여 끓인다. ㄴ. 물에 잉크를 떨어뜨리면 점점 퍼진다. ㄷ. 어항 속 물의 양이 점점 줄어든다. ㄹ. 바닥에 떨어진 거울이 깨졌다. ㅁ. 부엌의 음식 냄새를 거실에서도 맡을 수 있다.

다음 그림과 같이 장치한 후 어느 정도 시간이 흐르면 진한 염산을 묻힌 솜 가까이에 흰 연기의 띠가 생긴다.

위 실험에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르시오.

	<보 기>
ㄱ. 기체의 확산 현상을 확인할 수 있다. ㄴ. 암모니아 분자의 확산 속도가 염화 수소 분자보다 느리다. ㄷ. 유리관 속 온도를 높이면 흰 연기의 띠가 더 빨리 생긴다. ㄹ. 염화 수소 분자와 암모니아 분자는 한쪽 방향으로만 움직인다.

온도가 일정할 때 1기압에서 어떤 기체의 부피가 60 mL였다. 이 기체의 압력이 3기압이 되면 기체의 부피는 몇 mL가 되는가?

다음 그림과 같이 삼각 플라스크의 입구에 풍선을 씌운 후 삼각 플라스크를 얼음물에 넣으면 풍선이 쭈그러든다.

이 현상을 분자 운동과 관련하여 설명하시오.

[35～36] 다음 그래프는 물의 가열 곡선을 나타낸 것이다.

B 구간에서 물의 상태를 쓰시오.

B 구간에서 온도가 일정하게 유지되는 까닭을 설명하시오.

다음 보기에서 상태 변화가 일어날 때 열에너지를 흡수하는 경우를 모두 고르시오.

	<보 기>
ㄱ. 추운 겨울날 유리창에 성에가 생긴다. ㄴ. 땀이 날 때 부채질을 하면 시원하다. ㄷ. 지붕 끝에 고드름이 생긴다. ㄹ. 공기 중에서 드라이아이스의 크기가 점점 작아진다.

다음 그림은 물질의 상태 변화를 나타낸 것이다.

다음 현상에서 일어나는 상태 변화의 기호와 이름을 쓰시오.

(1) 수영을 한 후 밖으로 나오면 춥다.

(2) 아이스크림을 포장할 때 드라이아이스를 넣으면 아이스크림이 잘 녹지 않는다.

드라이아이스를 버릴 때는 밀폐되지 않은 휴지통에 버려야 한다. 그 이유를 물질의 상태 변화와 관련하여 설명하시오.

다음은 고대 이집트에서 시원한 물을 얻기 위해 사용한 방법을 설명한 것이다.

굽지 않은 흙그릇에는 작은 구멍이 있어서 물이 조금씩 새어 나온다. 이 흙그릇에 물을 넣고 옆에서 부채질을 하면 그릇에 담긴 물이 시원해진다.

위 방법의 원리를 상태 변화와 관련하여 설명하시오.

뷰테인 가스를 사용한 후 가스통을 만져 보면 통이 차갑고 표면에 물방울이 맺혀 있다. 뷰테인 가스통이 차가워지는 이유를 상태 변화에 따른 열에너지의 이동과 관련하여 설명하시오.

다음 설명에 해당하는 상태 변화 3가지를 쓰시오.

(가) 열에너지를 흡수한다.

(나) 분자 사이의 거리가 멀어진다.

(다) 분자 운동이 활발해진다.

뜨거운 국물이 있는 음식을 그릇에 넣고 랩으로 포장하면 시간이 지난 후 랩의 안쪽에는 물방울이 맺히고 랩이 그릇 안쪽으로 오목하게 들어간다. 이러한 현상이 나타나는 이유를 설명하시오.

정답과 해설

Ⅵ. 분자 운동과 상태 변화

1. 증발    2. 확산    3. 분자 운동    4. 진공 중에서는 분자의 운동을 방해하는 다른 입자가 없기 때문    5. 감소, 증가, 보일    6. 반비례    7. 50 mL    8. 낮아, 증가    9. 감소    10. (1) ○ (2) × (3) × (4) ○    11. 분자 사이의 거리, 물질의 부피    12. 개수    13. 액체가 응고할 때 부피가 감소하기 때문   14. 융해, 응고     15. (1) 융해 (2) 응고    16. 고체 상태에서는 분자들이 규칙적으로 배열하기 때문    17. 기화, 액화    18. (1) 기화 (2) 액화    19. 승화    20. (1) 승화 (2) 승화    21. 액화    22. 녹는점    23. 끓는점    24. 흡수    25. 흡수    26. 어는점    27. 방출    28. 방출    29. 활발, 멀어    30. 고체>액체>기체

31. ㄴ, ㄷ, ㅁ    32. ㄱ. ㄷ     33. 20 mL    34. 해설 참조    35. 액체와 기체    36. 가해 준 열에너지가 모두 상태 변화에 쓰이기 때문이다.   37. ㄴ, ㄹ     38. (1) C, 기화 (2) E, 승화    39. 해설 참조    40. 해설 참조    41. 해설 참조    42. 융해, 기화, 고체에서 기체로의 승화   43. 해설 참조

31. 분자 운동의 증거는 증발과 확산이며. ㄴ과 ㅁ은 확산, ㄷ은 증발 현상이다.

32. ㄴ. 진한 염산을 묻힌 솜 가까이에 흰 연기의 띠가 생겼으므로 암모니아가 더 빨리 확산하여 퍼진 것을 알 수 있다.

ㄹ. 기체 분자는 모든 방향으로 움직여 확산한다.

33. 일정한 온도에서 압력과 기체의 부피는 반비례하므로 3기압일 때 기체의 부피는 20 mL이다.

34. [모범 답안] 삼각 플라스크를 얼음물에 넣으면 온도가 낮아져 분자 운동이 둔해지므로 기체의 부피가 감소하여 풍선이 쭈그러든다.

35. B 구간에서는 온도가 일정하므로 액체에서 기체로 상태 변화가 일어난다.

37. 융해, 기화, 고체에서 기체로 승화할 때는 열에너지를 흡수하고, 응고, 액화, 기체에서 고체로 승화할 때는 열에너지를 방출한다. ㄱ은 기체에서 고체로 승화, ㄴ은 기화, ㄷ은 응고, ㄹ은 고체에서 기체로 승화이다.

38. (1) 수영을 한 후 밖으로 나오면 몸에 묻은 물이 기화하면서 기화열을 흡수하므로 춥게 느껴진다.

(2) 아이스크림을 포장할 때 드라아이아스를 넣으면 드라이아이스가 승화하면서 승화열을 흡수하므로 주위의 온도가 낮아져 아이스크림이 잘 녹지 않는다.

39. [모범 답안] 드라이아이스가 승화하여 고체에서 기체로 변할 때 부피가 크게 증가하므로 밀폐된 휴지통에 버리면 폭발할 수 있기 때문이다.

40. [모범 답안] 흙그릇의 작은 구멍으로 새어 나온 물이 기화하면서 열에너지를 흡수하므로 그릇에 담긴 물이 시원해진다.

41. [모범 답안] 액체 뷰테인이 기화하면서 열에너지를 흡수하므로 주위의 온도가 낮아져 뷰테인 가스통의 표면이 차가워진다.

42. 융해, 기화, 고체에서 기체로의 승화가 일어날 때는 열에너지를 흡수하여 분자 운동이 활발해지므로 분자 사이의 거리가 멀어진다.

43. [모범 답안] 뜨거운 음식이 식으면 수증기가 액화하여 물방울이 맺히고, 랩 안의 부피가 감소하므로 랩이 그릇 안쪽으로 오목하게 들어간다.