물체에 열을 가하면 팽창하고 식으면 수축하는데 왜 그런가요?
가공 일을 하고 있습니다. 질문대로 물체가 뜨거워졌다가 식었을경우 마이크로메터로 측정하면 3/100정도 혹은 그 이상 치수변화가 생기는데 무슨이유에서 팽창했다가 수축할까요?
11개의 답변이 있어요!물체가 뜨거워졌다가 식으면서 팽창하고 수축하는 현상은 열팽창과 관련된 현상입니다. 이는 물체의 온도 변화로 인해 분자들이 움직이는데, 뜨거워질수록 분자들의 움직임이 증가하고, 분자들 사이의 거리가 벌어지며 물체의 부피가 증가합니다. 이러한 현상을 열팽창이라고 합니다.
예를 들어, 고체 물체가 뜨거워질 경우, 그 분자들은 더욱 활발해지면서 서로 이격해지고, 물체의 부피가 커지게 됩니다. 이와 반대로, 물체가 식으면 분자들이 움직임이 줄어들어 서로 가까워지면서 물체의 부피가 작아지게 됩니다.
또한, 물체의 열팽창 계수는 물체의 물성에 따라 다릅니다. 일반적으로 금속류는 열팽창 계수가 크고, 유리나 세라믹 같은 비금속 물질은 열팽창 계수가 작습니다. 이러한 열팽창 계수는 물체가 뜨거워졌을 때 팽창 정도를 결정하는 요인 중 하나입니다.
따라서, 물체가 뜨거워졌다가 식을 때 마이크로미터 수준의 치수 변화가 생기는 것은 물체의 열팽창 현상으로 인한 것입니다. 이러한 현상은 매우 작은 크기에서도 발생할 수 있으며, 이를 고려하여 설계를 해야한다고 합니다.
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 물체에 열을 가하면 분자나 원자의 운동이 활발해지면서, 그들이 차지하는 공간의 부피가 증가합니다. 이로 인해 물체 전체적으로 팽창하게 됩니다.
반대로, 물체를 차가워지게 하면 분자나 원자의 운동이 둔해지면서, 그들이 차지하는 공간의 부피가 감소합니다. 이로 인해 물체 전체적으로 수축하게 됩니다.
샤를의 법칙에 따르면 물체의 온도가 절대온도 척도로 1도 증가하면, 그 물체의 부피도 1/273 만큼 증가하게 되어 있습니다.
안녕하세요. 주영민 과학전문가입니다.
물질에게 열을 가하면 물질을 구성하는 분자들의 운동력이 높아집니다. 더 크게 진동하게 되는 것이죠. 그러면서 분자끼리 서로 밀어내고 공간을 만들어 냅니다. 그렇게 소폭 팽창하게 됩니다
반대로 추워지면 분자 운동력이 떨어져서 분자간 공간이 좁아지게 됩니다^^
안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.
물체가 가열되면, 물질 내 분자들의 열운동이 증가하면서 분자간 거리가 증가하게 되어 팽창하게 됩니다. 이는 물질의 온도가 증가할수록 더욱 두드러집니다.
그러나 냉각되면, 물질 내 분자들의 열운동이 감소하게 되어 분자간 거리가 감소하면서 물체의 크기가 축소됩니다. 이는 일반적으로 냉각에 의해 발생하는 수축 현상입니다.
이러한 팽창과 수축 현상은 대부분의 물질에서 발생하며, 온도 변화에 따라 다양한 정도로 나타납니다. 따라서 가공된 물체가 뜨거워졌다가 식으면, 물질 내 분자의 열운동과 그에 따른 팽창과 수축 현상이 발생하여 마이크로미터 수준의 치수변화가 생길 수 있습니다.
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.
모든 물체는 그 물체를 구성하고 있는 분자가 있습니다.
눈으로는 볼수 없지요
눈으론 확인 할 수 없으나 종이, 나무, 금속등은 모두 원자가 결합하여 분자를 이루고 분자가 모여 물질을 이루고 있습니다.
이러한 분자들은 평상시에도 가만히 멈춰 있는게 아닙니다.
진동이나 굽힘등의 분자내 운동을 하기도 하고 옆에 근접한 분자간에도 분자간 인력등이 작용하고 있습니다.
온도가 높아 지면 이러한 분자의 운동에너지가 높아지게 됩니다. 따라서 팽창하게 되고 온도가 낮아지면 운동에너지가 낮아져 수축하게 되는것입니다.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 물체가 열을 받으면 물체안에 있던 전자들이 열에너지를 받아서 불규칙적으로 움직이면서 물체가 팽창하게 됩니다. 식으면 다시 불규칙적인 전자들이 규칙적으로 변하면서 수축하게 되는 것입니다.
안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.
물체의 온도가 올라가면 그 분자들의 열운동이 증가하게 됩니다. 이러한 열운동으로 인해 분자들 간의 상호작용력이 약해지게 되면서 분자들이 더 많은 공간을 차지할 수 있게 됩니다. 이는 물체의 부피가 증가하는 현상을 일으킵니다. 반대로 물체의 온도가 낮아지면 분자들의 열운동이 감소하며 분자들 간의 상호작용력이 증가하게 됩니다. 이는 분자들이 더 작은 공간을 차지하게 되므로 물체의 부피가 감소하는 현상을 일으킵니다. 이러한 현상을 열팽창과 열수축이라고 부릅니다. 이는 물체의 분자 수가 일정한 상태에서 일어나는 현상으로, 물체의 분자 수가 변화하는 경우에는 이러한 현상이 조금 다를 수 있습니다.
안녕하세요. 이만우 과학전문가입니다.
세상의 모든 물체는 열을 받아서 온도가 증가하면 비례하여 체적(부피)이 늘어나고, 반대로 외부로 열을 방출하여 온도가 감소하면 체적이 감소합니다. 예로, 지능게임용 큐브를 전체 쇳덩이로 만들었다고 봤을때...정확히 등방형 물체인 쇳덩이 큐브에 열을 가하면 등방성으로 부피가 늘어납니다. 물론, 쇳덩이가 2종 이상의 이방성이면 각 면으로 늘어나는 정도는 조금씩 차이가 있겠죠
물질 고유의 열팽창 계수라는 것이 있는데..물체의 온도가 1'C증가할때 늘어난 길이..라고 정의 하는데..물체마다 모두 다릅니다.
또한, 이런 물체들이 온도에 따라 늘어나고 줄어드는 이유는..물체를 구성하고 있는 원자,분자들의 활동이 온도가 올라갈수록 활성이 높아지고 분자간 거리가 늘어나기 때문입니다.
안녕하세요. 과학전문가입니다.
이는 물체가 받는 열에 대한 기본적인 특성 때문입니다. 열은 분자를 진동시키고 분자간 거리를 멀어지게 합니다. 이게 팽창이고 온도가 낮아 졌을 때 발생하는 수축은 그 반대의 개념입니다. 물이 액체 상태로 있다가 열을 받으면 기체로 변하는 원리와 같은 맥랍입니다. 기체는 분자간의 거리가 매우 커지게 된 상태인것이죠.
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.
물체에 열을 가하면 분자 운동이 활발해지고 이로인해 부피의 변화가 생기게 됩니다.분자운동이 커져서 분리가 되면 상태의 변화가 일어납니다.
