융해(melting, 融解)는 고체에서 액체로 상전이를 일으키는 물리적 과정이다. 용융(熔融)이라고도 하며, 얼음이 녹는 현상을 해빙(解氷)으로 부른다. 물질의 내부 에너지는 온도가 녹는점까지 상승할 때 열이나 압력에 의해 증가하며 여기서 고체 분자가 액화 상태로 된다. 따라서 열을 가했을 때에만 융해 과정이 일어나는 것은 아니다. 융해된 상태의 물질은 일반적으로 온도가 상승하면서 점성도를 낮춘다. 여기에도 예외가 있는데 원소 황의 경우 융해된 상태에서 온도가 높아지면서 점성도가 높아진다.
상세
고체상태의 물질이 에너지를 흡수하여 액체로 상태변화가 일어나는 일이다.
용융(熔融)이라고도 하며, '녹음'을 의미한다. 물질의 상태변화(狀態變化)중의 하나로, 고체보다 에너지상태가 더 높고 분자배열이 느슨하며 분자 간의 인력이 약한 액체로 변화하는 것이다. 특히 결정질(結晶質) 고체는 일정 온도에 도달하면 갑자기 녹기 시작하고 고체가 전부 녹을 때까지는 일정 온도 구간을 보이는 가열곡선을 나타낸다. 이것은 고체를 가열하면 어느 온도점(녹는점)에서 분자의 열에너지가 분자 간의 결합에너지를 극복하고 고체 내의 규칙적인 분자배열을 무너뜨리면서 액체상태로 상태 변화가 일어나는 데에 모두 쓰이기 때문이다.
이렇게 분자의 운동에너지가 그 결합에너지를 넘어 현상적으로 일정 부피를 유지하고 있는 고체로부터 유동성(流動性)을 가지는 액체로 변하기 시작하는 온도를 그 물질의 융해점 또는 녹는점이라 하며, 융해하기 시작한 단위질량의 고체를 액체로 변하게 하는 데 필요한 열에너지를 그 물질의 융해열이라 한다. 융해열은 일정 온도에서 1g의 고체를 융해하여 액체로 바꾸는 데 필요한 열에너지로, 예를 들면 0℃ 얼음 1g을 0℃의 물 1g으로 만드는 데에는 80cal/g(=336 J/g)의 융해열이 필요하다. 여러 물질들의 녹는점은 다음과 같다. 얼음(0℃), 알루미늄(660.4℃), 구리(1084.5℃), 철(1535℃). 녹는점은 순수 물질일 경우에만 일정하며, 결정구조를 가지지 않는 고체이거나 2개 이상의 혼합물질이라면 일정하지 않다.
이때 융해열은 응고열(액체->고체)과 같은 값을 가지며, 특히 고체 1mol에 대한 융해열을 몰융해열이라고 한다. 단, 유리·납·플라스틱 등은 결정구조를 가지지 않으므로 일정한 녹는점이 없고 온도의 상승과 더불어 연속적으로 유동성 액체로 변해 가는데 변화가 일어나는 온도를 연화하기 쉬운 온도, 즉 연화점(軟化點)이라고 부른다.
참고자료
- 〈융해〉, 《위키백과》
- 〈융해〉, 《두산백과》
같이 보기
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