학문
밤하늘의오로라
손소독제 바르면 느껴지는 시원함과 알코올 증기압의 관련성은?
안녕하세요. 손에 알코올 소독제를 바르면 시원하게 느껴지는 이유는 기화열로 인하여 주변에 존재하던 열을 흡수하기 때문이라고 알고 있는데요, 이때 알코올의 증기압과 분자 간 인력이 이 냉각 효과에 어떻게 기여할까요?
3개의 답변이 있어요!
안녕하세요.
손에 알코올 소독제를 바를 때 순간적으로 시원함을 느끼는 이유는 알코올이 빠르게 증발하면서 피부로부터 열을 빼앗아 가는 기화열 때문입니다.
먼저 증기압이 높다는 것은, 같은 온도에서 액체 분자들이 기체 상태로 쉽게 빠져나가려는 경향이 크다는 뜻인데요 에탄올이나 이소프로판올은 물보다 분자 간 수소결합이 상대적으로 약하고, 분자량도 작아 분자들이 액체 표면을 벗어나는 데 필요한 에너지가 더 낮습니다. 그 결과 상온에서도 많은 분자가 빠르게 기화할 수 있으며, 이것이 피부 위에서 매우 빠른 증발 속도를 만들어 냅니다.
기화 과정에서 알코올 분자는 액체 상태를 유지하던 분자 간 인력을 끊고 기체로 전환되기 위해 기화열을 필요로 하는데요 이 에너지는 외부에서 새로 공급되지 않으면, 주로 피부 표면과 주변 공기에서 열 형태로 흡수됩니다.
또한 알코올은 물보다 증기압이 높기 때문에 같은 시간 동안 더 많은 분자가 증발할 수 있고, 그만큼 더 많은 기화열을 단시간에 흡수합니다. 이로 인해 물보다 훨씬 강한 냉각을 유발하게 됩니다. 감사합니다.
채택된 답변안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
손소독제를 바를 때 느껴지는 시원함은 알코올의 높은 증기압과 약한 분자 간 인력이 함께 작용하여 생기는 것입니다.
알코올은 물보다 증기압이 높습니다. 증기압이 높다는 것은 액체 분자가 쉽게 기화할 수 있다는 뜻인데, 피부에 닿은 알코올은 빠르게 증발하면서 주변의 열을 흡수합니다. 이 과정에서 피부 표면의 온도가 낮아지고, 우리는 이를 시원하다고 느끼게 됩니다.
또한 알코올 분자 간 인력은 물에 비해 상대적으로 약합니다. 물은 강한 수소결합을 형성해 증발하기 어렵지만, 알코올은 수소결합이 약해 분자가 쉽게 액체 상태를 벗어나 기체로 이동합니다. 이 때문에 알코올은 물보다 훨씬 빠르게 증발하고, 그만큼 냉각 효과가 강하게 나타납니다.
결론적으로 알코올의 높은 증기압은 빠른 증발을 가능하게 하고, 약한 분자 간 인력은 그 증발을 더욱 쉽게 만들어 피부에서 열을 빠르게 빼앗아가는 것입니다. 이 두 가지 물리적 성질이 결합해 손소독제를 바를 때 특유의 시원한 감각을 만들어내는 것입니다.