기체 편집하기
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'''기체'''(Gas)는 물질이 일반적으로 가질 수 있는 네 가지 상태인 [[고체]], [[액체]], 기체, [[플라스마]] 가운데 하나이다. | '''기체'''(Gas)는 물질이 일반적으로 가질 수 있는 네 가지 상태인 [[고체]], [[액체]], 기체, [[플라스마]] 가운데 하나이다. | ||
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아래 그림과 같이 분자 수준에서 미시적으로 기체, 액체, 고체 상들을 비교해 보면, 고체나 액체를 이루는 분자나 원자들은 서로 매우 가까운 거리를 유지하고 있는 것이 반해, 기체를 이루는 분자나 원자들은 서로 떨어져 있으며 그 사이 거리가 매우 크다. 따라서 기체는 고체나 액체에 비해서 밀도가 매우 낮고, 일정한 형태를 가지지 않으며 압축 또는 팽창시키기도 쉽다. 기체는 또한 입자 사이의 거리가 매우 멀기 때문에, 색이 없거나 연한 색을 띄며 투명하다. | 아래 그림과 같이 분자 수준에서 미시적으로 기체, 액체, 고체 상들을 비교해 보면, 고체나 액체를 이루는 분자나 원자들은 서로 매우 가까운 거리를 유지하고 있는 것이 반해, 기체를 이루는 분자나 원자들은 서로 떨어져 있으며 그 사이 거리가 매우 크다. 따라서 기체는 고체나 액체에 비해서 밀도가 매우 낮고, 일정한 형태를 가지지 않으며 압축 또는 팽창시키기도 쉽다. 기체는 또한 입자 사이의 거리가 매우 멀기 때문에, 색이 없거나 연한 색을 띄며 투명하다. | ||
− | + | [[파일:고체 액체 기체.png|썸네일|500픽셀|가운데|물질의 3가지 상태]] | |
== 개요 == | == 개요 == | ||
기체(gas)라는 단어는 17세기 반 헬몬트(Jan Baptista van Helmont)가 처음 사용하였다. 아마도 카오스라는 단어와 발음이 비슷하게 만들어졌거나, 영혼이나 유령을 뜻하는 gahst (or geist)에서 유래한 것으로 추측된다. | 기체(gas)라는 단어는 17세기 반 헬몬트(Jan Baptista van Helmont)가 처음 사용하였다. 아마도 카오스라는 단어와 발음이 비슷하게 만들어졌거나, 영혼이나 유령을 뜻하는 gahst (or geist)에서 유래한 것으로 추측된다. | ||
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매우 낮은 온도에서는 겹침 상태(degenerate state)에 있는 '''양자 기체'''(quantum gas)가 형성될 수 있으며, 양자 기체의 성질은 일반적인 상태에서 관찰되는 기체의 성질과 매우 다르다. 즉, 원자로 이루어진 기체가 매우 낮은 온도에서 매우 높은 밀도로 존재할 경우 원자의 양자역학적 성질에 따라 '''보스 기체'''(Bose gas) 또는 '''페르미 기체'''(Fermi gas)로 분류된다. | 매우 낮은 온도에서는 겹침 상태(degenerate state)에 있는 '''양자 기체'''(quantum gas)가 형성될 수 있으며, 양자 기체의 성질은 일반적인 상태에서 관찰되는 기체의 성질과 매우 다르다. 즉, 원자로 이루어진 기체가 매우 낮은 온도에서 매우 높은 밀도로 존재할 경우 원자의 양자역학적 성질에 따라 '''보스 기체'''(Bose gas) 또는 '''페르미 기체'''(Fermi gas)로 분류된다. | ||
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== 거시적 성질 == | == 거시적 성질 == | ||
+ | [[파일:보일법칙.png|썸네일|300픽셀|오른쪽|보일 법칙]] | ||
+ | [[파일:샤를 법칙.png|썸네일|300픽셀|오른쪽|샤를 법칙]] | ||
기체는 고체나 액체보다 대단히 가볍고, 압축하기도 쉽다. 이는 앞에서 언급한 것처럼 기체를 구성하는 입자들 사이의 거리가 매우 크기 때문이다. 기체를 이루고 있는 입자들은 공간 속을 자유롭게 날아다니고 있다. | 기체는 고체나 액체보다 대단히 가볍고, 압축하기도 쉽다. 이는 앞에서 언급한 것처럼 기체를 구성하는 입자들 사이의 거리가 매우 크기 때문이다. 기체를 이루고 있는 입자들은 공간 속을 자유롭게 날아다니고 있다. | ||
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== 상태 방정식 == | == 상태 방정식 == | ||
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기체 상태의 거시적 특징은 세 가지 변수, 즉 온도, 압력, 부피로 명확하게 기술할 수 있다. 이들 상태 변수 사이에는 상관관계가 존재하며, 이를 기체 상태 방정식이라고 한다. | 기체 상태의 거시적 특징은 세 가지 변수, 즉 온도, 압력, 부피로 명확하게 기술할 수 있다. 이들 상태 변수 사이에는 상관관계가 존재하며, 이를 기체 상태 방정식이라고 한다. | ||
=== 보일 법칙 === | === 보일 법칙 === | ||
1662년 로버트 보일(Robert Boyle)은 기체의 온도를 일정하게 유지하면서 압력과 부피의 곱 PV가 일정함을 발견하였다. 이 관계를 '''보일 법칙'''이라고 한다. | 1662년 로버트 보일(Robert Boyle)은 기체의 온도를 일정하게 유지하면서 압력과 부피의 곱 PV가 일정함을 발견하였다. 이 관계를 '''보일 법칙'''이라고 한다. | ||
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PV = (상수) | PV = (상수) | ||
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* 〈[https://terms.naver.com/entry.naver?docId=4390165&cid=60217&categoryId=60217 기체]〉, 《물리학백과》 | * 〈[https://terms.naver.com/entry.naver?docId=4390165&cid=60217&categoryId=60217 기체]〉, 《물리학백과》 | ||
* 〈[https://ko.wikipedia.org/wiki/%EA%B8%B0%EC%B2%B4 기체]〉, 《위키백과》 | * 〈[https://ko.wikipedia.org/wiki/%EA%B8%B0%EC%B2%B4 기체]〉, 《위키백과》 | ||
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== 같이 보기 == | == 같이 보기 == | ||
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