뜨거운 공기는 위로 가고 찬공기는 아래로 향하는 이유는 무엇인가요?

Question

예전에 학교 다닐때 과학시간에 배웠던 기억이 있는데 뜨거운 공기는 위로 가고 찬공기는 아래로 향한다는 내용인데 잘 기억이 나지 않는데 그 이유가 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.

뜨거운 공기가 위로 가고 차가운 공기는 내려가는 현상은 대류에 의해서 발생합니다.

공기의 온도가 상승하면 뜨거운 공기가 상승하면서 밀도가 감소합니다.

반대로 공기의 온도가 내려가면 공기가 차가워지면서 밀도가 증가합니다.

밀도가 낮은 물질은 위로 떠오르게 됩니다.

이 과정을 거치고 나면 뜨거운 공기가 위로 올라가서 빈 공간에는 차가운 공기가 채워져서,

대류순환을 만들어냅니다.

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Answer 2

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

뜨거운 공기와 찬 공기의 밀도 차이 때문입니다.

기체의 온도가 높아지면 분자들 사이의 거리가 멀어져 부피가 커지고, 밀도가 낮아집니다. 반대로, 기체의 온도가 낮아지면 분자들 사이의 거리가 가까워져 부피가 작아지고 밀도가 높아집니다.

그래서 뜨거운 공기는 찬 공기보다 가벼워져 위로 올라가고, 찬 공기는 무거워져 아래로 내려가는 것이죠.