물은 100도씨에서 수증기로 변해 기체가 되는데 공기중에 있는 수증기는 100도가 안되는데 어떻게 존재가 가능하죠?
질문 그대로 입니다.
공기중에 수증기가 포함되어 있는데 이게 100도씨가 아닌데 어떻게 기체상태로 존재가 가능한거죠?
물이 100도씨 이상에서만 기체로 존재가능한데 말이죠.
감사합니다.
안녕하세요.
1기압 100°C에서 물이 끓는 다는 것은
물 내부에서도 기화가 진행된다 라고 생각하시면 됩니다.
물 분자가 가진 운동에너지는 각각 다릅니다.
다른 물 분자보다 높은 운동에너지를 가진 물 분자는
물 분자 사이의 인력을(끌어당기는 힘) 이겨내고 액체에서 튀어나가(증발) 기체상태가 되는데
일정 압력에서 증기가 되는 양은 정해져있습니다.
액체에서 튀어나가는 물 분자와 기체 상태의 물분자가 액체로 돌아오는 양이 같아지면 평형상태를 이루게됩니다.
안녕하세요. 부곤 과학전문가입니다.
공기중에 있는 수분은 물 분자가 붙어 있지 않고 떨어져 있는 상태 입니다 저희가 보는 물은 공기중에 노출된 면과 내부가 있습니다 노출된 면은 수분들이 손을 잡고 있는 갯수가 작기 때문에 공기의 압력이 낮거나 온도가 높으면 쉽게 날아갈 수 있습니다. 끊는다는 것은 내부에 있는 물들도 에너지를 받아 잡고 있던 손들을 놓을 수 있는 상태가 되어 물 전체적으로 기체가 될 수 있습니다
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.
물이라는 액체를 기체로 상태변화시키기 위해서는 100도의 온도가 되어야합니다. 이 의미를 정확하게 이해하셔야합니다. 일단, 고체와 액체, 기체로 구분하는것은 분자들의 배열과 관련이 있습니다. 물을 기준으로 H2O 분자가 6각형 모양으로 규칙적으로 배열하게 되면 고체가 됩니다. 6각형으로 규칙적으로 만들기 위해서는 분자의 운동에너지를 줄여야하죠. 그게 온도를 낮추는 방법입니다. 또한, 물리적으로 온도라는것은 분자, 입자들의 평균 운동에너지라고 정의합니다. 즉, 온도는 운동하는정도이다 라고 생각하시면 이해하기 쉬울것입니다. 다시 돌아와 액체 상태는 6각형 모양의 규칙적인 모양이 깨져 H2O분자들이 어느정도 자유로운 상태입니다. 하지만 전기력으로인해 서로를 끌어 당기고 있고 집단을 이루고 있습니다. 여기서 H2O분자들이 훨씬 더 자유로워지게 되면 기체가 됩니다. 액체에서 기체가 되려면 운동에너지인 온도를 높여주어 서로를 끌어당기는 전기력 극복할 정도로 활발하게 만들어주는것입니다.
그런데 질문자님께서 질문하신 왜 100도의 온도도 아닌데 공기중에 수증기가 존재할 수 있는지 궁금해하시고 있습니다. 이는 물 분자가 100도가 아니라도 자유로워질 수 있기 때문입니다. 액체인 물에서 일부의 물분자가 공기분자에 더 끌려 공기중으로 날아갈 수 있습니다. 액체라는 상태는 H2O끼리 집단을 이뤄 전기력으로 조밀히 붙어 있는 상태지만, H2O 집단(액체)에서 떨어지게 되면 바로 기체가 될 수 있습니다. 이때 온도가 100도가 아닌 상온이라도 발생할 수 있는 현상입니다. 액체와 기체의 차이를 정확하게 이해하면 되는것이죠.
반대로 물을 100도 이상의 온도로 만들 수 있습니다. 물을 외형이 변하지 않는 밀폐된 상자에 가득 담은 후 열을 가하게 되면 H2O분자가 자유로워질 공간이 없어 온도만 계속 올라가게됩니다. 이러한 상황에는 100도를 훨씬 넘을 수 있습니다.
기체가 운동을 하기 때문입니다.
물이 액체에서 수증기로 되는 것은 에너지를 급격하게 받기 때문입니다.
액체에 있는 물도 끊임없이 운동을 하며, 습기나, 열에 따라 기체로 변경되기도 합니다.
비가 내린 후에도 100도가 아닌데 물이 증발되는 것과 같은 원리 입니다.
안녕하세요. 이중건 과학전문가입니다.
물이 기화가 될 경우에는 질문자님이 말한 것 처럼 100도씨에서 가능하답니다.
하지만, 물이 증발도 하기 때문에 꼭, 100도씨에서만 수증기로 존재한다고 볼 수 없죠. 증발을 한 수증기들이 공기중에 존재하는 경우가 많으니깐요!
안녕하세요. 오현수 과학전문가입니다.
증기압의 관점에서 이해하셔야 합니다. 질문자 분의 말씀대로 1기압에서 물은 100도씨에 액체에서 기체로 상변화가 일어나긴 합니다만. 닫힌 system의 관점에서 대기와 정해진 증기압 평형을 이루기 위해 물은 꾸준히 기체로 변화가 가능합니다. 물을 컵에 담아놓고 오랜 시간이 지나면 물의 양이 줄어 있는 것을 설명할 수 있는 것이지요. 컵안의 물이 100'C가 아님에도 불구하고 말이죠. 답변이 도움되었기 바랍니다. 감사합니다.
