물질이 도대체 뭘까요?

물질이란 무엇을 뜻하는가?

 

우리 주변의 세계에서 찾아 볼 수 있는 바와 같이, 우리가 보는 물리적 물체들을 물질이라 한다. 또한 물질은 우주를 구성하는 "어떤것" 이라 불린다. 물질은 공간을 점유하고 질향을 소유하는 어떤 것이다. 물질은 그것의 물리적 외형으로 또는 보다 기술적으로 설명하면, 질량, 크기, 부피와 같이 그것의 물리적특성으로 표현될수 있다.

측정 가능한 이러한 특성에 더하여, 물질은 또한 그것의 물리적 특성(고체, 액체,  또는 기체), 색깔, 냄새 등과 같이 관찰 가능한 특성들을 소유하고 있다. 물질의물리적 상태에 대한 가장 일반적이고 단적인 예의 하나가 물이다. 정상 기압(지구상의 공기에 의해 모든 대상물에 발생되는 압력)에서, 그리고 섭씨 0도이상이 온도에 물은 액체의 형태로 발견된다. 해수면에서의 기압은 기압계상으로 수은주가 760MM임을 보여준다. 기압이 고정된 상태에서 물의 온도가 섭씨 0도 이하로 떨어지면, 물의 상태는 변하게 되고 얼음인 고체가 된다. 끓는점 이상의 온도에서 물은 수증기의 기체형태로 그 상태를 변화 시킨다. 온도만이 언제 상태의 변화가 일어날지를 결정하는 유일한 요인은 아니다. 또 다른 요인으로는 압력이 있다. 물체의 표면에 작용하는 압력이 감소하게  되면, 온도의 끓는점 역시 감소한다. 그 반대의 현상 또한 같다. 만일 표면 위의 압력이 증가하게 되면끓는점 또한 증가하게 된다. 이것이 압력요리기구에 이용되는 원리이다. 액체의 끓는점은 용기 안의 압력이 증가할때 높아진다. 그러므로음식물은 끓는 물의 온도가 100도 보다 더 크므로 압력장치 안에서 더 빨리 요리된다. 물질또한 질량 및 부피의 물리적 특성으로 부터 유래된 용어를 이용하여 표현할수 있다. 밀도는 고체분자가 얼마나 서로 밀접하게 뭉쳐 있는가에 대한 측정이다. 밀도는 물체의 질량을 부피로 나누어 산출한다. 밀도는 국제표준체계에서 kg/m3 그리고 영미체계에서는 lb/ft3로 표현된다. 액체에 대한 일반적인 표현은 비중이다. 비중은 일정부피의 어떤 액체에 대한 질량의 비를 같은 부피의 물에 대한 질량의 비와 비교한 비율을 의미한다. 그러므로 물은 1의 비중을 갖는다. 1보다 작은 비중을 갖는 액체는 물보다 가볍고 반대로 1보다 큰 비중을 갖는 액체는 물보다 더 무겁다. 기체에 대한 표현은 증기밀도 이다. 증기밀도는 공기와 관련한 가스나 증기의 밀도로 정의된다. 대기중의 공기가 비교기준으로 사용되므로, 공기는 비중과 액체와의 관계처럼 1의 증기밀도를 가진다. 1보다 작은 증기밀도를 가지는 기체는 상승하게 되며, 1보다 큰 증기밀도를 가지는 기체는 하강하게 된다.