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물의 구조 · 특성 · 체적변화 · 삼중점

학습포인트

물의 특성과 수치료의 효과, 수치료법들의 치료방법을 이해하여야 하며, 수치료의 원리와 정리, 수치료의 효과, 침수욕, 교대욕, 회전욕, 허바드 탱크 등의 적용원리를 이해한다.

중요포인트

출제연도

물의 특성

20 26

수치료의 원리와 효과

20 21 22

수치료법의 종류와 효과

20 21 22 23 24 25 26

회전욕

20 21 22 24 25

국소 혹은 전신냉각 치료

20 24

구조

• 수소 두 개와 산소 한 개의 원자로 이루어짐

• 산소를 가운데 두고 양쪽에 수소가 결합한 모양

공유 결합

• 수소와 산소 원자가 전자를 공유

수소 결합

• 한 물 분자의 수소 핵과 다른 하나의 비공유 전자쌍 간의 정전기적 상호작용

• 공유 결합에 비하여 결합력이 약함

정수압

• 정지하고 있는 물속에서 작용하는 압력(수압)

• 수중의 한 점에서 동일한 크기로 작용하고 그 크기는 단위 부피당 물의 무게와 주어진 점에서 자유수면까지의 높이를 곱한 값으로 정의

– 물과 접촉하는 면에 항상 수직으로 작용

– 한 점에 작용하는 정수압의 크기는 모든 방향에서 일정함

– 밀폐된 공간 속의 유체에 가한 압력은 균일한 강도로 전달됨

부력

• 유체 내부에 잠기거나 떠 있는 물체에 의해 배제된 유체의 무게만큼 중력과 반대 방향으로 물체에 작용하는 힘

• 물의 비중이 1일때 물에 떠 있는 사람의 비중이 0.97이라면 침수된 사람에게 97% 부력이 작용하고 위에서 가라앉게 하는 중력의 힘에 평행을 이룸

• 부력은 보조적, 저항적, 지지적으로 작용

• 이 힘은 물 표면으로 향하는 어떠한 움직임을 보조할 수 있으며 물 아래로 향하는 움직임에는 저항하는 힘으로 작용

열전도율

• 공기의 23~27배

• 온도 상승이 어렵고 신체의 열상 실량도 공기에 비하여 매우 큼

용해력

• 물질이 액체 속에 녹는 현상

   예 용액

점성

• 물 분자들 사이의 서로 끌어당기는 힘으로 인해 끊어지지 않으려는 성질

• 물 분자들이 서로 같은 속도로 움직이고자 함으로써 수중에서 움직이는 물체에 저항으로 작용함

응집력

• 같은 매질 간에 인접 분자끼리 서로 끌어당기는 힘

유착력

• 서로 다른 매질 간에 인접 분자끼리 서로 끌어당기는 힘

표면장력

• 액체가 가능한 최소의 표면적을 유지하기 위하여 스스로 수축하는 힘의 성질

   예 물방울

계면활성제

• 물의 표면장력을 감소시키는 물질

  ※ 습열을 이용하는 수치료나 전기치료 시 피부의 기름기를 제거하기 위해 치료할 부위를 청결하게 하는 것이 좋음

TIP

• 유체 내부에 잠기거나 떠 있는 물체에 의해 배제된 유체의 무게만큼 중력과 반대 방향으로 물체에 작용하는 힘

• 부력은 보조적, 저항적, 지지적으로 작용

온도에 따른 변화

• 0℃ 이하에서의 물: 얼음 상태, 원래의 체적의 1.02배(비중: 0.98)

• 얼음이 융해하여 물이 된 후 계속 열을 가하면 물의 체적은 보통 물질과는 달리 체적이 감소

• 4℃: 체적 최소, 밀도 최대(물의 밀도와 비중의 기준)

• 4℃ 이상 체적 증가, 밀도 감소

압력에 따른 변화

• 1 기압 하에서의 3.98℃의 순수한 물 1 cm³(cc)의 무게는 1 g이며 온도 100℃일 때의 밀도는 0.9584, 체적은 1.043

• 1기압보다 크면 0℃에서 얼지 않음

임계점

• 액체와 기체의 상이 구분될 수 있는 최대의 온도-압력 한계

• 기화 곡선의 상한은 온도 374℃, 압력 218 atm에서 나타내는 점

• 임계점 이상의 온도에서는 압력이 아무리 크다 하더라도 물질은 액체상태를 유지할 수 없음

융해 곡선(녹음 곡선)

• 얼음의 융해점이 압력의 변화에 따라 어떻게 영향을 받는가를 나타낸 곡선

• 얼음은 압력이 높아질수록 융해점이 낮아짐

물의 삼중점

• 삼중점: 세 상(예 고체, 액체, 기체)이 서로 열역학적 균형을 유지하는 상태의 압력과 온도

• 물의 고체, 액체 및 증기의 상태가 모두 함께 공존할 수 있는 지점

• 융해 곡선을 따라서는 얼음과 물이 공존할 수 있고 기화 곡선을 따라서는 물과 수증기가 공존할 수 있으므로, 두 곡선이 교차하는 지점