물질을 섞었을 경우 어떤 경우 부피의 변화는 쉽게 일어나게 되며 무게의 변화는 거의 없습니다. 이런 물질의 변화에 대해서 파악하는 것은 무척 중요합니다. 물질을 혼합 했을 경우에도 물질의 일부분이 없어지거나 새로운 물질이 첨가되는 것이 아니라 그냥 물질을 섞게 되는 것 이므로 무게는 전혀 변하지 않고 두물체가 섞이면서 밀도가 변하고 부피가 변하게 되는 것 입니다. 아래 글에서 두물질을 섞었을 때 부피와 무게의 변화 차이 알아보겠습니다.
두물질을 섞었을 때 부피와 무게의 변화 차이
일정한 무게
순수 물 100g과 설탕 100g을 혼합 하면 해당 무게는 그 무게는 어떻게 될까요 붕산100g과 물100g을 혼합 했을 경우 무게는 어떻게 될까요? 이것을 수학 공식 그대로 계산하게 된다면 각각 200g이 됩니다. 물질의 혼합에 의해서는 무게의 변화가 없습니다.
달라지는 부피
그렇지만 순수한 물 100cm³ 와 설탕 100cm³ 섞었을 때 부피가 200cm³가 되지 않습니다. 오히려 부피가 줄어 들게 됩니다. 왜냐하면 물질인 물 분자와 설탕 분자의 크기가 서로 다르기 때문입니다. 물과 설탕을 혼합 하게 된다면 작은 분자와 큰 분자가 섞이면서 큰 분자의 틈 사이에 작은 분자가 새로 끼어 들면서 부피가 줄어드는 현상이 나타납니다. 물질이 녹는다는 것은 물질이 보이지 않을 정도로 작은 알갱이가 되어 액체 물질 사이로 섞여 들어 가는 것입니다. 묽은 염산과 묽은 수산화나트륨 수용액은 섞게 된다면 반대로 두 물질의 원래 부피보다 혼합물의 부피가 더 커집니다.
혼합물의 부피 변화
이처럼 혼합물 의 무게는 변함이 없지만 부피는 변하게 됩니다. 밀도의 경우에도 부피와 마찬가지로 물질에 따라 차이가 발생하게 됩니다. 물질에는 고유한 밀도가 있어서 어떤 혼합물이라도 밀도만 구하면 그 물질이 무엇인지 밝혀 낼 수 있습니다. 그러나 혼합물에는 자체의 고유한 밀도가 없습니다.
혼합물의 비율과 밀도
예를 들면 설탕 100g과 물100g의 혼합물의 밀도와 설탕110g과 물100g혼합물의 밀도가 서로 다르게 됩니다. 같은 혼합물이라도 혼합 비율에 따라 밀도가 각각 달라짐으로 혼합물의 밀도를 미리 정하기는 어려운 부분이 있습니다.
부피, 무게
물질의 분량을 부피라고 합니다. 부피의 단위를 리터로 나타냅니다. 무게는 지구가 물체를 잡아 당기는 힘을 무게라고 하며 무게는 질량과 다르지만 지구가 물체를 잡아 당기는 힘은 질량의 비례 합니다. 무게의 단위는 kgf 이라고 쓰고 킬로그램 중 이라고 읽습니다. 또는 간단히 줄였어 g 그램 으로도 사용합니다. 장소에 따라 지구가 잡아당기는 힘이 달라짐으로 무게도 변하게 됩니다.
질량, 밀도
질량은 물체량을 나타내는 단위이며 어떤 장소에서도 변하지 않는 물질의 고유한 양을 말합니다. 단위는 kg으로 나타냅니다. 밀도는 물질의 단위 부피에 포함 되는 질량을 밀도 라고 합니다. 따라서 물질의 질량을 부피로 나누어 cm³ 질량이 몇 g이 되는 걸로 나타냅니다. 단 밀도는 온도에 따라 달라짐으로 밀도를 나타낼 때는 온도도 함께 표시 해야 합니다.
두물질을 섞었을 때 부피와 무게의 변화 차이 마무리
두 물체를 섞게 되는 경우 크기의 차이가 있는 두 종류의 알갱이를 섞게 된다면 어떤 일이 일어날까요? 알갱이들을 아무리 잘 포개어 놓아도 사이 사이에 구멍이 발생하게 됩니다. 또한 알갱이의 크기가 클 수록 그것들 사이의 구멍도 크게 됩니다. 주 종류의 알맹이를 섞게 된다면 큰 알갱이들 사이에 빈 공간 일부가 작은 알갱이들에 의해서 매워지게 됩니다.
따라서 섞은 후에 총부피는 섞기 전의 작은 알갱이들 모임의 부피와 큰 알갱이들의 부피의 합 보다 작아지게 됩니다. 물질 역시도 원자 분자 등의 알갱이로 되어 있으며 따라서 서로 섞일 수 있는 두 물질을 섞었을 때에도 같은 일이 일어날 수 있습니다. 부피의 변화는 일어나도 결국 무게의 변화는 섞기 전과 후에도 변화가 일어나지 않습니다.