지난 글까지
대기권의 구조와
태양복사에너지, 지구복사에너지의 복사평형을
이야기 하였습니다
2023.02.08 - [과학/중학교 과학3] - 중3 과학-기권과 날씨-태양복사에너지, 지구복사에너지, 복사평형, 지구온난화, 온실기체, 온실가스
중3 과학-기권과 날씨-태양복사에너지, 지구복사에너지, 복사평형, 지구온난화, 온실기체, 온실
지난글에서는 대기권에 대해 이야기하였습니다 2023.02.07 - [과학/중학교 과학3] - 중3 과학-기권과 날씨-기권의 구조, 대류권, 성층권, 중간권, 열권, 공기의 구성 중3 과학-기권과 날씨-기권의 구조
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이번 글에서는
구름이 생기는 이유를 알기 위한
수증기량, 포화수증기량
이슬점, 상대습도, 절대습도
에 관하여 이야기 하겠습니다.
글의 순서는
1. 수증기량, 포화수증기량
2. 이슬점, 상대습도, 절대습도
3. 아침에 안개, 이슬이 생기는 이유
입니다
1. 수증기량, 포화수증기량
1)수증기량
수증기량은 '수증기+양'입니다
즉, '공기 중에 수증기가 얼마나 있느냐'
를 수증기량 이라고 합니다
참고로 수증기는
물이 기체가 된 상태입니다
눈에 보이지 않습니다
보통 물끓일 때 나오는 김은
액체입니다
수증기량은 단위가 중요합니다
보통 공기 중에 수증기가 많기 어렵습니다
그래서 물 1Kg에
몇 g의 수증기가 들었는가
로 수증기량을 표현합니다
(참고로 1kg=1000g 입니다)
과학에서/가 들어간 단위가 많이 쓰입니다
/가 들어간 단위는
'뒤에 써있는 거 당 앞에꺼 몇이다'
라고 해석하면 편합니다
즉 속력의 단위인 m/s는
1초당(s가 초입니다)
몇 미터(m이 미터입니다)
가는가 입니다.
2)포화수증기량
포화수증기량은
'포화+수증기+양' 입니다
포화라는 말은 보통
한계치까지 가득 찼다는 뜻입니다
즉, 공기 1kg에 들어갈 수 있는
수증기의 양 입니다
포화수증기량은 온도에 큰영향을 받습니다
온도가 높아지면
공기의 부피가 커져서
수증기가 들어갈 공간이 많아집니다
이렇게 이해하시면 도움이 될 듯합니다
즉, 차가운 공기는
수증기를 많이 가지기 힘들고
뜨거운 공기는
수증기를 많이 가질 수 있습니다
2. 이슬점, 상대습도, 절대습도
1) 이슬점
이슬점은 이슬이 맺히는 온도입니다
이슬점에서는 왜 이슬이 맺힐까요?
일단 이슬이 맺힌다는 표현을 보겠습니다
수증기는 기체입니다
이슬은 액체입니다
기체가 액체가 되려면
보통 추워야 합니다
그럼 얼마나 추워야
공기 중의 수증기가 이슬이 될까요?
바로 포화수증기량과
수증기량이 만나는 온도입니다
예를 들어 어떤 공기를 가정하겠습니다
공기의 온도는 24℃
이때 포화수증기량이 20g이라고 하겠습니다
그리고 그 공기 1kg 중에 10g의 수증기가 있어
수증기량이 10g/kg 입니다
갑자기 찬바람이 불면서
온도가 13℃로 떨어집니다
13℃에서 포화수증기량은
딱 10g/kg 이라고 하겠습니다
그럼 여기서 온도가 더떨어지면?
더 이상 공기 중에 존재할 수 없는
수증기들이 생기게 됩니다
이 수증기들이 서로 뭉쳐서
액체로 나타나게 됩니다
즉, 이슬점은 온도가 낮아져서
'포화수증기량이
수증기량과 같아지는 온도'
를 의미합니다
2)절대습도, 상대습도
절대습도와 상대습도는
잘 안쓰지만 익숙한 단어입니다
둘다 습도를 의미하기때문에
얼마나 습하냐(얼마나 수증기가 많은가)
를 나타냅니다
절대 습도는 공기 1㎥에 들어있는
(1㎥는 가로 세로 높이가 각각 1m인 공간)
수증기의 양 입니다
(수증기량의 정의와 비슷합니다)
상대습도는 우리가 평소 사용하는 습도입니다
상대적으로 얼마나 습한지를 봅니다
차가운 공기는 수증기가 조금만 들어갈 수 있고
뜨거운 공기는 수증기가 꽤 많이 들어갈 수 있습니다
보통 이것을 수치화 하기 위해
라는 공식을 이용합니다
의미를 보면
'최대 들어갈 수 있는 수증기 중에
실제로 얼마나 들어가 있으냐'로
생각하면 이해가 쉬울듯 합니다
상대습도 100%는
이슬점에 도달했다는 것을
알 수 있습니다
3. 아침에 안개, 이슬이 생기는 이유
위의 내용들을 활용하면
다음과 같은 결론이 나옵니다
공기에 수증기가 조금만 있어도
이슬점 이하로 온도를 낮추면
수증기가 물이 되어서 나온다
보통 한국의 겨울은
이슬이나 안개를 보기 어렵니다
건조하기 때문인데요
하지만 여름에는 볼 수 있습니다
습한 여름에는
온도가 조금만 떨어져도
이슬점에 도달하여
포화수증기량을 초과하는 수증기가
공기 밖으로 나오기 때문입니다
(안개도 액체입니다)
아침에 이슬과 안개가 생기는 이유를
수증기량을 통해 알아보았습니다
이 글은 보신 분들이
안개를 보면
'아 이슬점에 도달했네'
라는 생각이 들면 좋겠습니다.
다음 글에서는
구름이 생기는 이유에 대해 이야기하려 합니다
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