차가운 유리컵의 표면에는 왜 물방울이 생길까요?

 

수증기가 물로 변화하는 과정을 알 수 있어요.

 

유리컵에 맺힌 물방울 -출처 : baidu-

 

안녕하세요. 오늘은 수증기와 물방울에 대해서 알아보겠습니다.

유리컵에 차가운 얼음과 물을 따르면 유리컵 표면이 뿌옇게 흐려지다가 나중에 물방울로 변하는 것을 본 적이 있을 겁니다. 마치 유리컵 안의 물이 밖으로 새어 나오는 것처럼 보여서 신기할 때가 많습니다. 하지만, 차가운 우유를 따라 봐도 마찬가지로 물방울이 생깁니다. 컵 안의 내용물이 새어 나온다면 우유는 하얀 물방울이 생겨야겠죠?

그렇다면, 왜 차가운 유리컵의 표면에는 물방울이 생길까요?

 

물질의 세 가지 상태 '고체', '액체', '기체'.

물질은 보통 세 가지 상태 '고체', '액체', '기체'로 이 세상에 존재합니다. 모두 학교 과학 시간에 배웠을 거라 생각합니다.

고체의 대표적인 물질은 길가에서 흔히 볼 수 있는 돌멩이가 있죠. 그밖에 유리컵, 물병, 책상, 의자 등 수많은 물질이 고체입니다. 그다음으로 액체의 대표적인 물질은 우리가 매일 마시는 물이 있습니다. 우유, 음료수, 샴푸, 린스 등이 흔히 볼 수 있는 액체입니다. 마지막으로 기체의 대표적인 물질은 불을 피울 때 나오는 연기가 있습니다. 해뜨기 전 이른 아침에 볼 수 있는 안개도 기체입니다.

 

 

 

안개는 대표적인 기체이다 -출처 : baidu-

 

그런데, 물질 중에서는 고체, 액체, 기체의 세 가지 상태로 변하는 것들이 있습니다.

그중에 한 가지가 위의 사진처럼 안개로 변하는 물질, 바로 '물'입니다. 물을 차갑게 얼리면 여러분이 잘 아는 얼음이 되고, 녹으면 다시 원래 상태인 물로 돌아옵니다. 그리고, 물을 가열하여 뜨겁게 데우면 기체 상태인 수증기로 변합니다.

 

공기 중에는 우리 눈에 보이지 않지만 넓은 바다나 강에서 증발한 많은 양의 물이 수증기 상태로 둥둥 떠다닙니다. 이 수증기들이 많이 모이면 바로 하늘 위의 구름이 되고, 구름들이 뭉쳐서 무거워지면 다시 물이 되어 땅으로 떨어지는데 그게 바로 '비'입니다.

 

얼음이 유리컵을 차갑게 만들어요 -출저 : baidu-

 

응결 : 주변의 온도가 낮아지면 수증기가 물로 변하는 현상.

위에 말씀드린 것처럼 공기 중에는 우리 눈에 보이지 않지만 수증기가 둥둥 떠다닙니다. 더운 여름에 시원한 물 한잔 마시고 싶어서 유리컵에 얼음을 넣고 물을 따른 후 시간이 좀 지나면 유리컵이 차가워지기 시작합니다.

이때, '응결' 현상이 발생합니다.

응결 현상은 주변의 온도가 낮아지면 수증기가 물로 변하는 현상을 의미합니다. 차가워진 유리컵으로 인해 주변에 있던 수증기가 물로 변해서 유리컵 표면에 물방울 만들게 됩니다. 그래서, 컵 안의 물이 새는 것도 아닌데 유리컵 표면에 물방울이 맺히는 겁니다.

 

응결 현상의 대표적인 예를 들어 볼까요?

1. 추운 겨울 날씨는 춥고 실내는 따뜻할 때 유리창의 표면에 수증기가 냉각이 되어 입김을 불면 뿌옇게 김이 서리거나 물방울이 맺힙니다.

2. 새벽에 풀잎이나 나무에 맺히는 이슬은 응결 현상입니다.

3. 이른 아침 강가에 끼는 안개는 응결 현상입니다.

4. 하늘에 떠 있는 구름은 대표적인 응결 현상입니다.

안개의 경우, 주로 일교차가 큰 늦가을이나 초겨울 아침에 많이 생깁니다. 특히 호수나 강 주변에 많이 생깁니다.

위의 예와 같이 공기 중의 수증기는 온도가 낮아지면 물방울로 변하게 됩니다.

 

간단하게 정리하겠습니다.

얼음이 들어 있는 유리컵의 표면은 차가워집니다. 그 차가운 표면으로 공기 중에 떠다니는 수증기가 붙어서 물방울로 변하게 됩니다. 이런 현상을 '응결'이라고 합니다.

그리고, 물은 '고체', '액체', '기체'의 세 가지 상태로 모두 존재할 수 있는 대표적인 물질입니다. 온도에 따라 그 형태가 변하게 되어 얼음이나 물 또는 수증기가 되는 것입니다.

 

-오늘의 결론-

차가운 유리컵의 표면에 물방울이 맺히는 현상을 '응결'이라고 한다.

 

오늘은 여러 가지 상태로 변하는 물에 대해서 알아보고, 수증기가 다시 물로 변화하는 과정인 응결에 대해서 알아봤습니다. 이밖에도 응결 현상이 일어나는 경우는 무엇이 있을까요?

여러분도 한번 찾아보세요.