얼마전부터 승화에대해서 생각해왔었는데요,
승화란 고체상태의 물질이 기체상태로, 보통의 액체상태로 거치지 않고 상태가 변화하는거잖아요.
우선 상태변화라는것은 분자간의 결합을 떨어낼 수 있을정도의 에너지를 분자가 얻게되어서(혹은 분자간의 결합을 떨칠수 없을정도로 에너지를 잃거나) 물체의 상태가 변하게 되는것으로 알고있습니다.
1) 그렇다면 승화라고 부르는것은 고체상태의 분자끼리의 결합력에 구속되어있던 분자 a가 단숨에 결합력을 떨쳐낼 정도의 에너지를 갖게되어 기체상태가 되는것인가요?(분자하나 떨어져나왔는데 기체상태라고하기보단.. 자유로운 분자정도..?)
2) 보통 승화라고하면 드라이아이스를 많이 생각하게되는데, 물에도 승화현상을 발견 할 수 있다고하는데요.
...
얼음도 0℃ 이하에서는 융해 과정 없이 기체가 되기도 한다. 얼어 있는 빨래가 마르거나, 눈사람의 크기가 며칠 지나면 작아지는 현상은 고체에서 기체로의 상태변화 때문이라고 할 수 있다...
드라이아이스와같은 이산화탄소의 경우엔 원채 결합력이 약했고 고체상태를 유지하기위해선 매우 낮은온도에서만 가능하므로 순식간에 기체상태로 변하는것이지만, 물의 경우에는 이산화탄소와 다르게 보통 액세상태로 존재하고, 기체상태로 변하는데에도 필요한 에너지가 높을텐데 왜 저 위의 설명은 승화현상이라고하잖아요. 물역시 승화할수 있다고 하지만 실제로는 고-액-기체상태로 변하는 아주 찰나의 순간이 존재하지않을까요? 아주 느리게 관찰한다면 그런 순간을 볼 수 있을것같은데 왜 승화라 부르는것인가요?
3) 위키백과에서는
승화하는 원인은 일정한 증기압을 가지고 있기 때문이다.(위키백과-승화) 이라고 하는데요.
이라고 되어있습니다.
바꿔보자면
승화하는 원인은 일정한 증기압을 가지고 있기 때문이다
-> 승화하는 원인은 증기압이 일정하기 때문이다.
-> 승화하는 원인은 증기가 고체 또는 액체와 동적 평형 상태에 있을 때 증기의 압력이 일정하기 때문이다.
라고 생각되는데, .. 왜 승화현상이 일정한 증기압을 갖고있을때(혹은 갖고있기때문에) 생기는것인가요?
3.1) 일정하지 않은 증기압을 가진 물질이 있나요?
3.1.1) 만약에 물의 증기압이 일정하지 않다면 어떤일이 일어날까요?
4) 냉동실의 얼음이 작아지는것 또한 승화현상인가요?(실제로 냉동실에 놓여진 얼음이 작아지는것을 보신적이 있으실텐데, 냉동실은 아무래도 영하로 온도가 유지되잖아요)
4.1) 만약 이것이 승화현상이라면,
완전히 단열되고 밀폐된 공간에 내부의 온도가 -0도씨이고, 얼음이 놓여져있다면 이 공간내에서도 승화현상이 일어날까요?
반대로 내부의 온도가 얼음의 온도보다 낮을경우에도 승화현상이 일어날까요?
(왜냐하면 고체상태의 물질이 기체상태로 변하기 위해서는 에너지가 필요한데, 그 에너지는 열에너지일것이고, 열은 높은곳에서 낮은곳으로 이동하므로[열이 이동하던가..]
주위에서 에너지를 받을 수 없다면 승화현상이 발생하지 않을거라 생각하거든요)
4.2) 만약 이것이 승화현상이 아니라면 이것은 삼투압현상처럼(세상에.... 오늘 미쳤나보네) 밀폐된 공간에서 기체내부에 존재하는 물분자와 고체상태인 얼음과의 동적평형상태가 만족되지 않기때문에
기체와 고체사이의 동적평형상태를 맞추기 위해서 고체가 기체로 변하는것인가요?
4.3) 4.2)를 쓰다보니까 생각이 든것인데 4)의 현상이 승화라면 동적평형을 맞추기위해 승화현상이 일어난것인가요?
사실 아래 지구과학때문에 단열팽창에 대해서 올린분 답변을 적으려다가 생각이나서 적어봤습니다.
질문이 올바른지 다시한번 읽어봐야겠네요.
근데 쓰다보니 왠지 증기압때문에 승화가 생기는게 맞는것같은데(증기압을 맞추기위해 분자가 움직인다거나) 왜 이런일이 발생할까요? 왜 맞춰야되는거죠?
어이구..
