2015-12-24
org.kosen.entty.User@11275f51
백운석(bws0011)
- 4
곰국을 끓이니까 부글부글 끓더니 수증기로 날아갑니다.
이를 액체상태의 분자에 열을 가하니 분자활동이 활발해지다가 어느 순간 결합을 끊고 기화되는 현상으로 이해해 보았습니다.
그런데 문득 '일상 속에서, 예를들면 빨래가 마르거나 호수가 증발하는 이유는 무엇일까?'란 궁금증이 듭니다. 그냥 언뜻 보기엔 분자결합을 끊을만한 높은 에너지는 어디에도 보이지 않는데 말이죠. 태양빛이 그 역할을 하는 걸까요? 그럼 태양빛이 차단된 공간에서 빨래가 마르는 현상은 어떻게 설명할 수 있을까요?
본 질문은 이것입니다.
: 일상 속에서, 예를들면 빨래가 마르거나 호수가 증발하는 이유는 무엇일까?
아침 먹어야하는데 궁금해서 질문부터 올리고 있습니다. 친절하고 가급적 상세하게 설명해주시면 감사하겠습니다!
이를 액체상태의 분자에 열을 가하니 분자활동이 활발해지다가 어느 순간 결합을 끊고 기화되는 현상으로 이해해 보았습니다.
그런데 문득 '일상 속에서, 예를들면 빨래가 마르거나 호수가 증발하는 이유는 무엇일까?'란 궁금증이 듭니다. 그냥 언뜻 보기엔 분자결합을 끊을만한 높은 에너지는 어디에도 보이지 않는데 말이죠. 태양빛이 그 역할을 하는 걸까요? 그럼 태양빛이 차단된 공간에서 빨래가 마르는 현상은 어떻게 설명할 수 있을까요?
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: 일상 속에서, 예를들면 빨래가 마르거나 호수가 증발하는 이유는 무엇일까?
아침 먹어야하는데 궁금해서 질문부터 올리고 있습니다. 친절하고 가급적 상세하게 설명해주시면 감사하겠습니다!
- 증발
- 기체
- 액체
지식의 출발은 질문, 모든 지식의 완성은 답변!
각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
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답변 4
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답변
이응신님의 답변
2015-12-24- 3
액체의 표면에 있는 분자는 옆의 분자들과 액체 아래쪽의 분자와 서로 잡아당기는 힘을 받습니다. 내부의 분자들에 비해 결합하는 힘이 상대적으로 약합니다. 표면의 분자들이 공기 중의 분자와 충돌하여 에너지를 얻거나 태양빛 등의 복사열을 받아 에너지가 증가하다가 이런 에너지가 옆 분자들이 당기는 힘을 이길 정도를 넘어서면 뛰쳐나가 공기 중으로 나갈 수 있습니다. 이런 현상을 증발이라고 합니다. (바람과 같은 공기의 이동 상황에서 공기분자가 액체 표면의 분자와 충돌하여 에너지를 전달하거나 온도가 올라가서 운동에너지가 증가한 공기분자가 에너지를 표면에 전달하는 현상 등)
끓는 현상은 액체 전체에 열에너지가 전달되어 액체 전체의 분자가 운동에너지를 받아 서로 결합하는 에너지를 끊어버릴 수 있는 에너지가 되었을 때 액체 내부에서 뛰쳐 나오는 현상입니다.
햇빛이 없는 상태에서도 빨래가 마르는 현상은 빨래의 표면에 있는 물분자에게 공기분자의 운동에너지가 전달이 되어 옆에 있는 분자들의 당기는 힘을 이겨낼 수 있는 에너지를 얻었을 때를 말하겠지요. 햇빛이 있다면 햇빛이 가지는 복사열까지 전달이 되니까 훨씬 더 빨리 마를 수 있고요. 추울 때 빨래가 덜 마르는 현상이나 상대습도가 높을 때 덜 마르는 현상도 분자의 운동에너지와 결합에너지를 잘 생각해보면 이해가 됩니다. -
답변
박영환님의 답변
2015-12-24- 2
윗분이 잘 설명하셨지만, 증기압 관점에서 부연 설명드립니다.
액체(A)는 고유의 증기압을 가지는데, 온도의 함수입니다.
특정 온도에서 기체 내에 A의 분압이 증기압보다 작으면 A는 계속 증발하게 됩니다. 반대로 분압이 더 크면 응축되겠지요.
액체 A의 증기압이 인접한 기체 내에서의 A의 분압(기체 전체에서 A가 기여하는 압력)과 같아지면 증발 속도와 응축속도가 평형을 이루어 겉보기에는 증발이 일어나지 않게 됩니다.
끓는점은 분압이 기체의 기압(우리 주변은 대략 1기압)과 같게 될 때의 온도입니다.
물이 끓을 때를 본다면, 전체 공기 중에서 수증기만 가득채워 1기압이 될 때까지 물이 증발해야 하니까 주변 환경 조건(ambient condition)에서는 끓는점에서는 물이 계속 끓어서 날라가게 되는거죠. -
답변
김채형님의 답변
2015-12-25- 2
윗분들이 증기압 설명을 잘 해주셨는데...자연계는 모두 평형상태를 유지하려고합니다.열역학에서 엔트로피 증가라고 하는데...화학반응은 무질서도가 높고 에너지는 높은 곳에서 낮은곳으로 진행이 되죠. 따라서 대기(기체)와 액체사이 경계를 제어 볼륨으로 보면 계속 에너지를 주고 받으면서 경계면의 상태조건이 평형상태를 유지하려고 합니다. 비가 와서 포화습도가 높은 날에 빨래가 잘 마르지 않는 이유는 이미 대기 중에 빨래의 수분에 에너지를 공급해서 기화시키셔 대기 습도와 평형을 이룰 필요도 없을 만큼 평형상태가 유지 되기 때문입니다. 이때 히터를 틀어서 강제로 열에너지를 공급하거나 환풍으로 옷표면의 평형상태를 붕괴시키면 다시 증발이 일어나죠. -
답변
김정렬님의 답변
2015-12-26- 2
미시적 관점에서는 대상 물질의 표면에서의 증기압
거시적 관점에서는 증기압 평형으로 보시면 됩니다.
모든 자연계의 현상은 미시적 관점을 기반으로하는 거시적 과점을 가지셔야 이해하기 쉽습니다.
윗분들께서 설명을 모두 하셨기 때문에 저는 정리만 했습니다. 꾸뻑.