차가운 공기가 뜨거운 공기보다 무거운 원리가 무엇인가요?
안녕하세요
차가운 공기가 뜨거운 공기보다 무겁다는건 익히 들어 알고 있는 지식입니다.
그런데 이 찬 공기가 무겁다는 과학적인 이론이 궁금합니다.
알려주세요
안녕하세요. 조사 해본 결과 차가운 공기가 뜨거운 공기보다 무거운 이유는 밀도와 압력의 관계 때문입니다.
일반적으로, 같은 체적(부피) 내에서 더 많은 물질이 있을수록 그 물질은 더 무겁습니다. 차가운 공기는 분자들이 서로 더 가까이 모여있으므로 더 높은 밀도를 가지게 됩니다.
또한, 차가운 공기는 열에너지가 더 적게 포함되어 있어서 분자들이 움직이는 속도가 상대적으로 느립니다. 이로 인해 차가운 공기의 압력이 높아지게 되고, 뜨거운 공기보다 더 높은 기압을 가지게 됩니다.
따라서, 차가운 공기는 높은 밀도와 높은 압력 때문에 뜨거운 공기보다 무거워지게 됩니다. 참고하셔서 도움 되셨길
바랍니다 ^^
안녕하세요. 이형민 과학전문가입니다.
분자들은 차가울 때 운동량이 적어서 밀도가 높고, 뜨거울 때 운동량이 많이 밀도가 낮아집니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
차가운 공기가 뜨거운 공기보다 무거운 이유는 대기의 밀도와 압력의 차이 때문입니다. 대기는 지구 중심에서 멀어질수록 밀도가 작아지고, 지표면 근처에서는 밀도가 높아지며 대기의 압력도 지면에서 높아집니다.
안녕하세요. 이만우 과학전문가입니다.
기상학에서 이런 얘기를 자주 하는데요..
공기의 대류 현상을 설명할때 따뜻한 공기, 차가운 공기의 수직이동이 유발되어....라면서..
온도가 낮을수록 공기 분자들은 서로 가까이 모여 더 밀집화된 형태를 취합니다. 즉, 단위 부피당 밀집도가 높다는 것이죠
그리고..공기의 압력은 분자들이 표면에 가하는 충돌의 평균적인 힘으로 정의됩니다.
차가운 공기는 더 많은 공기 분자를 포함하고 있으므로 단위 면적에 더 많은 충돌이 발생하게 됩니다.
이로 인해 차가운 공기는 더 높은 압력을 가지게 되는 것이죠..
따라서...밀도와 압력의 증가로 인해 차가운 공기가 더운 공기에 비해 더 큰 비중을 가지게 되는 것입니다. ㅎ
밀도=질량/부피...이니..밀도는 질량(무게)에 비례하고..단위면적(부피당) 무게가 크니 비중이 높다는 것이죠...ㅎㅎ
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.
이유는 온도의 정의에 있습니다. 온도란 입자, 분자들의 평균 운동에너지(활발한 정도)입니다. 입자를 빠르게 움직이게 할 수록 온도가 높아집니다. 즉, 온도가 증가하면 입자들이 활발해져 부피가 증가하죠. 반대로 온도가 낮다는 것은 입자들의 움직임이 둔해 뭉쳐있음을 의미합니다.
즉, 온도가 낮아 뭉쳐있게 되면 같은 부피속에 더 많은 공기들이 존재해 무거워지며, 온도가 높으면 더 적은 공기들이 존재해 가벼워집니다. 그래서 찬공기는 가라앉고 뜨거운 공기는 상승하는 것이죠.