물질의 삼태

요약 순수한 물질이 취할 수 있는 고체, 액체, 기체 상태를 합쳐서 말하는 것이다. 모든 물질은 일반적으로 이 세가지 상태 중 한가지를 취하고 있고 다른 상태로 바뀌는 현상은 원자나 분자 사이에 작용하는 힘이나 에너지 상태에 깊은 관계가 있다.

고체 ·액체 ·기체를 말한다. 모든 물질은 일반적으로 압력이나 온도의 여러 조건에 따라 고체 ·액체 ·기체의 세 상태 중 어느 하나를 취한다. 어떤 압력에서 온도가 낮은 동안은 원자 ·분자가 규칙적으로 배열되어 고체로 되고, 온도가 상승함에 따라 배열이 흩어져서 액체로 되며, 원자와 분자 사이의 간격이 더 벌어져서 기체로 된다. 이러한 전이(轉移)는 원자나 분자 사이에 작용하는 힘 및 그 에너지 상태와 깊은 관계가 있다.

고체에서 액체로 변하는 것을 융해, 그 반대를 응고라 하고, 융해하는 온도(녹는점)는 응고하는 온도(어는점)와 같다. 녹는점은 결정질에 대해서는 압력에 따라 일정하지만, 유리 같은 무정형물질(비결정질)은 온도가 상승함에 따라 연화(軟化)하여 얼마 후 액체화하므로 일정한 녹는점을 보이지 않는다. 따라서 고체라는 말은 결정질에 대해서만 사용하고, 비결정질인 것은 액체로 취급하는 경우가 있다. 액체에서 기체로의 변화를 기화(氣化)라 하며, 이것에는 증발과 비등이 있고, 그 반대는 액화이다.

비등하는 온도를 끓는점이라 하는데, 각 물질의 끓는점은 압력에 따라 일정하다. 기체와 액체 사이에는 임계(臨界)상태가 있어, 아무리 압력을 가해도 물질에 특정한 온도 이상에서는 액화하지 않는다. 이 극한의 온도와 그때의 압력을 임계온도 및 임계압력이라고 한다. 물은 374.2 ℃, 218.5 atm이다. 얼음은 녹지 않아도 증발하며, 또 그 반대 현상도 일어나는데, 이와 같은 고체와 기체 사이의 변화를 승화(昇華)라 한다.