저절로 퍼지는 입자 (확산)
Diffusion
바람 한 점 없는데도 잉크 한 방울이 물 전체로 번지는 것은 무엇 때문일까요?
무슨 일이 일어났나
확산은 입자가 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 저절로 퍼져 고르게 섞이는 것으로, 잉글랜드 KS3 교육과정은 이를 농도 차이 때문에 액체 · 기체 속에서 일어나는 일로 배웁니다.
NASA 에 따르면 분자는 쉬지 않고 제멋대로 움직이며 자주 부딪힙니다 — 부딪힐 때마다 방향이 바뀌어, 향 분자는 곧장 가지 못하고 갈지자로 조금씩 퍼집니다.
시뮬레이터(2 차원 모형)에서 분자 400 개 사이의 향 분자 60 개는 kT 1 J 일 때 2 초 뒤 0.309 m, 5 초 뒤 0.503 m 퍼지고, kT 4 J 이면 같은 때 0.416 m · 0.640 m 로 더 멀리 퍼집니다.
10 초쯤 지나면 오른쪽 반에 간 향 분자가 40 % 를 넘고, 그 뒤로는 반반 가까이에서 오르내립니다 — 고르게 섞인 뒤에도 분자는 계속 움직입니다.
💡 생활 속 예시
- 찻물에 티백을 넣고 젓지 않아도 색이 조금씩 번져 나가는 것이 확산입니다.
- 교실 뒤에서 귤껍질을 까면 잠시 뒤 앞자리에서도 귤 냄새가 나는 것도 향 분자가 공기 사이로 퍼지기 때문입니다.
- 뜨거운 우유에 넣은 코코아 가루가 찬 우유보다 빨리 퍼지는 것은 따뜻한 액체의 입자가 더 빨리 움직이기 때문입니다.
🙅 오해 깨기오해 모음 보기
냄새가 방에 퍼지는 것은 오로지 바람 때문이다.
NASA 에 따르면 분자는 바람이 없어도 쉬지 않고 제멋대로 움직이며 부딪힙니다. 잉글랜드 KS3 교육과정도 농도 차이 때문에 기체 속에서 일어나는 확산을 가르칩니다. 출처
누가 왜 찾았나
잉글랜드 국가 교육과정(KS3)은 확산을 «농도 차이 때문에 액체 · 기체 속에서 일어나는 것» 으로 적고, 같은 물질의 입자 모형 단원에서 기체 속 브라운 운동도 함께 다룹니다. 보이지 않는 입자가 쉬지 않고 움직인다는 생각을, 냄새 · 잉크처럼 누구나 겪는 일로 확인하게 하려는 것입니다.
확인된 값
교육과정에서는
- 한국 2022 · 과학(중학교) · 물질의 상태 변화 [9과04-01]
- 잉글랜드 · KS3 Physics: Physical changes
출처
이어서 보기
같은 단원 · 기체와 분자 운동
- 개념누르면 줄어드는 부피 (보일 법칙)
- 개념브라운 운동 (원자가 있다는 증거)
- 개념데우면 커지는 기체 (샤를 법칙)
- 개념분자가 두드리는 힘 (기체의 압력)
- 개념이상 기체 (PV = nRT)
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