안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
전기포트 바닥에서 기포가 생기는 이유는 물이 끓는점이 되었을 때 액체에서 기체로 상태가 변하는 핵 생성(Nucleation) 현상 때문이에요. 전기포트의 바닥은 열선과 직접 맞닿아 있어 물 전체 온도보다 훨씬 뜨거운데, 이때 바닥 표면의 미세한 흠집이나 먼지 같은 틈새에 갇혀 있던 아주 작은 공기 방울들이 씨앗 역할을 합니다. 뜨거워진 바닥 근처의 물 분자들이 이 씨앗 주위로 모여 수증기로 변하면서 기포가 커지게 되고, 충분히 커지면 부력에 의해 위로 떠오르는 것이죠.
기포가 클수록 더 빨리 올라오는 이유는 기포에 작용하는 부력이 기포의 크기에 비례해서 훨씬 커지기 때문입니다. 부력은 기포가 밀어낸 물의 무게와 같은데, 기포의 반지름이 커질수록 부피는 세제곱으로 늘어납니다. 반면 기포가 올라가는 것을 방해하는 물의 저항(항력)은 기포의 단면적, 즉 반지름의 제곱에 비례해서 늘어나죠. 결국 기포가 커질수록 위로 밀어 올리는 부력이 방해하는 저항보다 훨씬 압도적으로 강해지기 때문에 속도가 더 빨라지게 됩니다 :)