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학습자료/과학

유리는 고체일까? 액체일까?

대한민국 교육부 2016. 3. 23. 17:37

유리는 고체일까? 액체일까?



​물질은 고체, 액체, 기체로 분류할 수 있습니다. 나무, 철, 종이와 같이 모양이나 크기가 변하지 않는 성질을 가진 물질의 상태를 고체라고 합니다. 


물, 주스, 식초와 같이 담는 그릇에 따라 모양은 변하지만 양은 변하지 않는 물질의 상태를 액체라고 합니다. 그리고 담는 그릇에 따라 모양이 변하고, 담는 그릇을 항상 가득 채우는 공기, 헬륨과 같은 기체가 있습니다.  하지만 어떤 물질은 고체, 액체, 기체로 명확하게 분류하기 힘든 경우도 있습니다.


물질의 분자 구조는 액체 상태이지만 겉으로 보았을 때는 고체 상태로 보이게 됩니다. 따라서 유리는 외부 온도와 환경에 따라 대부분 고체이지만 때에 따라서 액체가 되는 경우도 있습니다. 이러한 성질을 이용하여 높은 온도에서 유리를 녹여가면서 도구를 이용해 모양을 만드는 것이 유리 공예입니다.




이처럼 여러 성질을 가진 물질은 또 있습니다. 미세 입자가 섞여 있는 액체를 ‘현탁액’이라고 하는데, ‘우블렉’이라는 것은 전분 가루와 물을 섞어 만든 현탁액입니다. 이 물질에 천천히 손을 넣어 손으로 쥐었다가 펴 보면 흘러내리면서, 자유롭게 모양이 바뀌는 액체의 성질을 볼 수 있습니다. 


그러나 손이나 다른 물체로 충격을 주면 고체처럼 딱딱하게 굳어 손에 묻어나지 않습니다. 이렇게, 우블렉은 어떠한 때에는 액체 상태이고 어떠한 때에는 고체 상태로 변하는 신기한 물질입니다. 힘을 가하면 그 힘에 비례해 모양이 변하는 물.공기.알코올 등과 달리 가해지는 힘과 변형이 비례하지 않는 액체가 있는데, 우블렉은 힘과 변형이 비례하지 않는 액체로, 과학자들은 우블렉에 힘을 가하면 닿는 부분이 순간적으로 고체로 변한다는 사실을 고속 카메라를 통해 발견하였습니다.


이것은 충격이 가해지는 순간 물이 전분보다 충격 지점에서 빨리 사라지기 때문에 그 자리에 남은 녹말 입자들이 뭉쳐 높은 강도를 지닌 모양을 만드는 원리입니다. 이런 효과는 입자의 크기가 1㎛(100만 분의 1m) 이상인 현탁액이어야 나타납니다. 같은 현탁액인 우유는 입자 크기가 작아서 우블렉 현상이 일어나지 않습니다.



[출처:에듀넷]




1 Comments
  • 프로필사진 발언계산기 2021.09.04 19:24 유리는 엿과 같은 비결정성 고체입니다. 자연상의 고체는 결정성을 띄는데 이는 보통 결정상태가 더 안정된 상태이고 안정된 상태를 찾아가는 것이 자연법칙이기 때문입니다. 반면 인위적으로 만든 유리 플라스틱등에는 비결정 고체가 자연상태보다 많습니다.
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