순철은 912℃에서 BCC인 α철(격자 상수 0.2904 nm)에서 FCC인 γ철(격자 상수 0.3647 nm)로 변태한다. 이때 원자 1개당 부피의 변화로 옳은 것은 무엇인가? 격자 상수는 모두 912℃에서의 값으로 한다.

정답: A. 약 1% 수축한다

원자 1개당 부피는 단위정의 부피를 단위정 안의 원자 수로 나누어 구합니다. BCC는 0.2904³/2 ≈ 0.01225 nm³, FCC는 0.3647³/4 ≈ 0.01213 nm³이므로 변화는 약 −0.97%, 즉 약 1% 수축합니다. 더 조밀하게 채워진 FCC가 되므로 부피가 줄어드는 것이며, 팽창이라고 하는 것은 부호를 혼동한 것입니다. 약 2배의 팽창은 단위정의 부피끼리 비교한(0.3647³/0.2904³ ≈ 1.98) 오류로, 단위정의 원자 수가 BCC는 2개, FCC는 4개로 다르다는 점을 놓치고 있습니다. 이 부피 변화는 열팽창 측정에서 변태점으로 관찰할 수 있습니다.