고체가 기화할 때 액체상태를 거쳐서 기체로 되는 것인가요?

Question

고체가 기화를 할 때 어떤 과정으로 기체가 되는 지 궁금한데요.

기화할 때 액체상태를 거쳐서 기체로 되는 것인가요?

아니면 고체에서 바로 기체가 될 수 있나요?

Answer 1

안녕하세요. 이만우 과학전문가입니다.

고체가 액체 단계를 거치지 않고 바로 기체로 변화하는 과정을 스브리메이트(sublimate)라고 하는데요

일부 물질이 특정 압력과 온도에서 일어나기도 합니다.

일상 생활에서 볼 수 있는 것은..냉동식품에 넣는 드라이아이스가 대표적인데..아이스크림 포장하게 되면 안에 넣어주는데.

상온에 놔두면 녹지않고(액체가 되지않고) 바로 기체로 기화되어 버리죠..물론, 이것은 원래 액체가 아니라 이산화탄소를 초저온화한

것입니다.

또한, 옛날 푸세식 화장실에 많이 걸어두거나 옷장에 탈취 효과를 주기 위해 넣은 나프탈렌도 고체에서 바로 기체로 날아가버리죠..ㅎ

고체가 액체를 거치지 않고 바로 기체로 되는 물질은 그외에도 여럿 있는데..이들 물질의 이런 스브리메이션 될때는 각기 온도나 압력 등의

외부 조건도 따라줘야 하는 경우가 있답니다. ㅎ

Answer 2

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

고체가 기체로 변화하는 과정에는 두 가지 주요한 방법이 있습니다. 하나는 액체를 거쳐 기체로 변하는 기체화 과정이고, 다른 하나는 고체에서 직접 기체로 변하는 기체화 과정입니다.

기체화 과정에서는 물질이 먼저 액체 상태로 변하고, 그 다음에 액체 분자들이 증발하여 기체로 변합니다. 이 과정은 액체 분자들이 표면에서 에너지를 얻어 분자 운동이 충분히 활발해져 액체-기체 상태로 바뀌는 것입니다. 이러한 과정은 일반적으로 용액의 수증기 압력이 주변의 압력과 동일해지는 포화 상태에서 일어납니다.

반면에 기체에서 고체로 변하는 과정은 역 기체화라고도 불립니다. 이 과정에서는 기체 분자들이 표면에 충돌하여 충분한 에너지를 잃고 결정 구조를 형성하여 고체로 변합니다. 예를 들어, 눈이나 이슬이 바로 기체에서 고체로 변하는 과정입니다.