2-1. 고체 → 액체 → 기체: 분자의 움직임으로 이해하기

얼음, 물, 수증기 — 같은 것인데 왜 이렇게 다를까?

지금까지 우리는 온도가 분자들의 평균 운동 에너지라는 것, 그리고 열은 뜨거운 쪽에서 차가운 쪽으로 에너지가 이동하는 것이라는 걸 알아봤어. 이번에는 그 지식을 가지고, 정말 신기한 현상 하나를 파헤쳐 볼 거야.

이런 적 있지 않아?

여름에 친구들과 놀다가 냉동실에서 얼음을 꺼낸 적 있지? 얼음은 딱딱해서 손으로 누르면 전혀 찌그러지지 않아. 그런데 그 얼음을 컵에 넣고 잠깐만 기다리면? 투명한 물이 되어 흘러내리지. 더 놀라운 건, 그 물을 냄비에 넣고 가열하면 어느 순간 보글보글 끓으면서 눈에 보이지도 않는 수증기가 되어 사라져 버린다는 거야.

잠깐, 생각해봐. 얼음도 물도 수증기도 전부 같은 물질이야. 전부 H₂O, 즉 물 분자야. 똑같은 물 분자인데, 어떤 때는 딱딱한 고체이고, 어떤 때는 흐르는 액체이고, 어떤 때는 눈에 보이지도 않는 기체가 돼.

핵심 질문: "같은 분자인데, 왜 어떤 때는 딱딱하고, 어떤 때는 흐르고, 어떤 때는 공기 중으로 날아가 버릴까?"

이 수수께끼의 답은 바로 분자들의 움직임에 숨어 있어.