안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.
뜨거운 공기는 밀도가 작으며, 찬공기는 밀도가 크기 때문에 찬공기가 아래에 깔리고 따뜻한 공기는 위로 올라갑니다.
왜 뜨거운 공기가 밀도가 작으며, 찬공기가 밀도가 큰지 이해하기 위해서는 온도라는 개념의 이해가 필요합니다.
온도의 정확한 개념은 입자, 분자들의 평균 운동에너지입니다. 입자(분자)의 운동이 활발할수록 온도가 높은것이며, 운동이 느릴수록 온도가 낮은것이죠. 그러면 뜨거운 공기는 분자 운동이 활발하여 서로 거리가 멀리 떨어진 상태입니다. 행동 반경이 넓죠. 즉 밀도가 낮은 솜사탕의 경우라고 생각하시면 됩니다. 반대로 차가운 공기는 분자 운동이 거의 없어 분자간의 거리가 가까운 상태입니다. 즉 밀도가 높죠. 마치 설탕 한 봉지라고 생각하시면 됩니다. 그러면 솜사탕의 경우는 설탕 한 봉지보다 가볍습니다.
정리하면 뜨거운 공기가 밀도가 낮아 위로 올라가게 되고, 차가운 공기가 밀도가 높아 가라앉게 되는것이죠.
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