액체

液體 / Liquid

물, 기름과 같이 자유롭게 유동하여 용기의 모양에 따라 그 모양이 변하며 일정한 형태를 가지지 않고[1][2], 압축해도[3] 거의 부피가 변하지 않는 물질.

일반적인 액체, 대표적으로 물과 같은 액체는 탄성 변형을 하지 않지만, 진한 고분자 용액 같은 액체의 경우는 간혹 탄성 변형을 하기도 한다. 사실 적당한 온도와 압력의 조건이 갖추어지면 거의 모든 물질이 액체로 변할 수 있다.[4] 반대로 액체도 다시 기체나 고체로 변할 수 있기 때문에 일어나는 현상이다. 즉, 액체라는 것은 물질의 고유한 성질이 아니라 조건에 따라서 기체로도 고체로도 변할 수 있는 물질의 존재 상태의 하나에 불과한 것이다.

고체 역시 강한 힘에 대해서 소성, 연성 변형을 일으킨다. 그러나 이들의 변형은 액체의 변형과는 그 메커니즘이 다르며, 따라서 구분이 가능하다. 고체인 맨틀도 높은 온도와 압력으로 인해 이 매커니즘을 갖는데, 특히 연약권은 극히 일부의 용융 물질(수퍼센트 이내)이 들어 있어 맨틀의 유동성을 크게 증가시킨다.

하나의 물질이 고체에서 액체로 변화하는 현상을 융해라고 하며 이때의 온도를 녹는점이라고 한다. 액체 내부에서 부터 액체가 기체로 변화하는 현상은 기화라고 하며, 이때의 온도를 끓는점이라고 한다.[5]

상평형 및 상과 관련된 재료공학, 물리학과 관련된 특이한 개념 중 하나가 과냉각 액체이다. 보통은 녹는점 이하로 냉각해도 고체 상태가 되지 않고 액체 상태를 유지하는 경우를 말한다. 그런데 종종 깊숙이 공부하다 보면 일반적으로 상온에서 액체이고 점도가 낮은 물질일 경우 문제가 되지 않으나 고온에서 액체가 되는 물질의 경우 비결정질 고체의 성격이 과냉각 액체와 매우 유사하다는 것을 알 수 있다. 특히 상평형을 공부하다 보면 특정 온도의 혼합비에서 이론상으로는 몇 가지 결정의 혼합체여야 하는데 실제로는 유리상의 비결정 물질인 경우가 매우 많다. 따라서 이 경우 비결정질 고체의 취급을 상평형에 무게를 둔 상황에서는 액체로, 재료로서의 물성에 무게를 둔 경우에는 고체로 취급하는 게 좋다.