액체 질소는 뜨거운게 아닌데 왜 끓고 있나요?

Question

액체 질소는 영하 196도 정도 되잖아요. 정말 차가운건데 눈으로 보기에는 왜 끓고 있나요? 뜨거울 때와 똑같이 차가우면 끓는 이유가 있나요?

Answer 1

안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.

이 끓고 있는 모습은 바로 기화되고 있는 기체에 의해서 기포가 발생하여 물이 마치 끓고 있는 것 같은 착각을 일으키는 것 입니다.

Answer 2

안녕하세요. 김연숙 과학전문가입니다. 액체질소는 알다시피 영하 196도입니다. 눈으로 보기에 끓고있는 모습인 이유는 기화되고 있기 때문입니다. 드라이아이스가 녹을때와 같은거죠. 공기중의 질소에 고압을 가해 액화시킨게 질소입니다. 액화된 질소는 영하 200도 정도가 되죠. 그러나 25도 상온에 노출되면 이 질소는 액체에서 기체로 다시 기화되어 날아갑니다. 그렇게되는 현상을 우리가 눈으로 보게되는 겁니다.

Answer 3

안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.

액체 질소는 indeed 영하 196도 정도로 매우 차가운 온도에서 끓는 것으로 알려져 있습니다. 하지만 눈으로 보기에는 뜨거운 것처럼 보일 수 있습니다. 이는 물질의 끓는점이 온도에 따라 달라지기 때문입니다. 물질의 끓는점은 압력과 온도에 따라 변화하는데 액체 질소는 대기압에서 끓는 온도가 영하 196도이기 때문에 눈으로 보기에는 뜨거운 것처럼 보일 수 있습니다.

그리고 뜨거울 때와 똑같이 차가우면 끓는 이유는 물질의 끓는점이 온도에 따라 달라지기 때문입니다. 뜨거울 때는 물질의 끓는점이 높아져서 물질이 끓게 되지만 영하 196도와 같이 매우 차가운 온도에서는 물질의 끓는점이 낮아져서 물질이 끓게 됩니다. 이는 물질의 분자들이 서로 충돌하며 열을 전달하고 그 열이 충분히 쌓이면 물질이 끓게 되기 때문입니다. 이는 물질의 끓는점이 온도에 따라 달라지기 때문입니다. 물질의 끓는점이 영하 196도이기 때문에 눈으로 보기에는 뜨거운 것처럼 보일 수 있지만 실제로는 매우 차가운 온도에서 끓는 것입니다. 이는 물질의 끓는점이 온도에 따라 달라지는 것이 자연 법칙이기 때문입니다.

액체 질소를 눈으로 볼 때는 물질의 끓는점이 영하 196도라는 것을 염두에 두고 보시면 이해하시기 쉬우실 것 같습니다. 감사합니다.

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Answer 4

안녕하세요. 김지호 과학전문가입니다.

액체 질소가 이토록 차가운 건, 바로 질소가 기체로 변하는 끓는 점이 영하 약 196℃로 매우 낮기 때문입니다. 액체와 기체가 함께 존 재하는 온도를 뜻하는 끓는점은 물질의 고유한 성질입니다. 액체 상태인 물질이 있 을 때 온도를 계속 높이다 보면, 끓는점에 도달합니다.

Answer 5

안녕하세요. 권창근 과학전문가입니다.

액체 질소는 대기압에서 -196°C 이하의 온도에서 액체 상태로 존재합니다. 이러한 초저온 액체는 일반적인 액체와는 다른 성질을 가지고 있습니다.

액체 질소가 끓으면서 기포가 발생하는 것은 액체 내부에서 기체가 발생하는 것으로, 이를 '끓음'이라고 표현하지만, 실제로는 액체가 기화하는 과정입니다.

기체의 압력이 높아지면 액체로 변할 수 있는데, 액체 질소는 높은 압력을 가해 기체 질소를 액체로 만든 것입니다.

이러한 초저온 액체는 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 특히 식품 냉동 보관, 초전도체 연구, 반도체 제조 등에 많이 사용됩니다.

Answer 6

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다. 액체 질소는 높은 기압에서 액체로 유지되다가 주변 온도가 상승하면 기압이 낮아져서 끓어버리는 현상을 보입니다. 이는 액체의 끓는 점이 주변 온도와 압력에 따라 변하기 때문에 발생하는 현상입니다. 따라서, 액체 질소는 뜨거운 것이 아니더라도 특정 온도와 압력에서 끓어버리는 것을 관찰할 수 있습니다.

Answer 7

안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.

이는 액체 질소의 기화되는 과정입니다.

이런과정에서 액체가 기포상태로 공기중으로 날라가는거죠.

감사합니다.

Answer 8

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

액체 질소가 끓는 이유는 기화가 활발하게 일어나기 때문입니다. 끓는점이란 액체와 기체가 평형 상태를 유지하는 온도를 의미하며, 액체 질소의 끓는점은 -196℃로 매우 낮습니다. 따라서 주변 온도가 액체 질소의 끓는점보다 높으면 액체 질소는 주변의 열을 흡수하여 기체로 변하게 됩니다. 이 과정에서 액체 표면에서 기포가 발생하여 끓는 것처럼 보이는 것입니다. 즉, 액체 질소가 뜨거운 것이 아니라 주변 온도에 비해 끓는점이 낮기 때문에 끓는 것처럼 보이는 것입니다.

Answer 9

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.

액체 질소는 매우 낮은 온도에서 존재하며, 그 끓는 점은 약 -196°C입니다. 이 온도에서 액체 질소는 기체로 상변화합니다. 그럼에도 불구하고 왜 끓고 있는지 설명해드리겠습니다.

액체 질소는 상온에서는 기체가 아닌 액체 상태로 존재할 수 없습니다. 따라서 상온에서 액체 질소를 놓으면 즉시 증발하게 됩니다. 그러나 실험을 자세히 관찰하면 액체 질소가 한 곳에서만 증발하는 것이 아니라 움직이면서 증발하게 됩니다. 이는 액체 질소가 처음 책상에 떨어졌을 때, 접촉하는 순간 증발을 하게 되는데, 그럼으로서 책상 밑에 있던 액체가 기체로 급변하면서 마찰력이 떨어지고, 그 마찰력의 감소로 인해 상대적으로 위에 남아있던 액체는 스르르르 미끄러지게 됩니다.

실제로 액체 질소를 부으면 바로 끓어버리는데, 이는 액체 질소가 -196°C 이하에서만 액체로 존재할 수 있기 때문입니다. 따라서 액체 질소는 상온에서 기체로 급 변하면서 끓어버리게 됩니다. 이러한 현상은 라이덴프로스트 효과(Leidenfrost effect)라고도 합니다. 이 효과는 액체와 기체 사이에서 발생하는 현상으로, 액체가 급격히 증발하면서 얇은 기체막을 형성하고 표면에 닿지 않게 됩니다.

따라서 액체 질소는 뜨거운 것이 아니지만, 상온에서 끓어나오는 현상은 이러한 원리로 설명됩니다.