수증기량, 포화수증기량, 습도, 응결, 결로, 포화, 불포화

일상 생활속 과학용어에 대해 알아 보도록 하겠습니다. 

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우리가 숨 쉬는 공기의 조성은 질소 78%, 산소 21%, 외 기타 가스 1%으로 되어있으며, 이런 공기 중에는 미량의 수증기가 포함되어 있습니다. 이 수증기가 온도에 영향을 받아  높은 온도의 공기 중에는 더 많은 양의 수증기가 존재할 수 있고 낮은 온도 공기 중에는 상대적으로 적은 양의 수증기가 존재하게 됩니다.

포화수증기량곡선

 

 

실내온도가 15도 에서 포화 수증기량이 12.8 실외 온도가 5도 에서 포화 수증기량이 6.8 

실내와 실외의 온도차이에 의해 실내의 수증기가 실내 표면(벽)에 공기 속에 포함될 수 없는 수증기량 6 정도가 물방울로 생겨 실내에 결로 현상이 일어나게 된다.

 

1. 수증기량

공기에 포함된 수증기의 양

 

2. 포화 수증기량

어느 온도에서 1 세제곱미터에 존재할 수 있는 수증기의 한계량

 

3. 습도 = 수증기량 / 포화수증기량

4. 이슬점(노점)온도:

공기가  냉각하기 시작해서 어떤 온도에 다다르면 공기 중의 수증기가 응결하여 이슬이 생긴다. 이때의 온도를 이슬점이라고 한다. 이슬점은 수증기의 양에 의해 결정되므로 공기 속에 있는 수증기의 양을 나타내는 기준이 된다. 

 

5. 응결

공기가 이슬점 이하로 냉각되어서 포화상태가 되어 수증기가 물방울로 맺히는 현상을 가리킨다. 응결의 주원인은 공기의 냉각이다.

 

1)  기상현상으로 보는 응결현상

수증기의 응결로 구름이나 안개가 생기거나 이슬이 맺히기도 한다. 상승기류의 단열팽창의 경우에는 구름이 생긴다. 따뜻한 공기와 한랭한 공기가 혼합된 경우에는 안개 또는 구름이 생긴다. 찬 지면 또는 해면과 접촉하는 경우에는 이슬이나 서리가 맺힌다.

 

2) 생활 속의 응결현상

여름철 찬 얼음물이 든 컵 바깥면에 물방울이 생기는 현상을 볼 수 있다. 이는 컵의 바깥면에 있던 수증기가 냉각되어 물방울로 맺히는 것이다. 겨울철 아침 유리창 안에 물방울이나 성에가 생기는 현상을 볼 수 있다.

 

6. 결로

포화 수증기압보다 현재의 수증기압이 높아질 때 물체 표면에 물이 응결되어 맺히는 현상으로 기온차가 심해지는 저녁이나 새벽녘, 실내외 기온차가 심한 겨울에 발생한다. 

 

7. 포화, 불포화

일정한 온도와 압력에서 컵에 물을 일정량 채우고 설탕을 넣고 녹여서 설탕 용액을 만들 때, 설탕의 양을 점차 증가시키면 일정량 이상의 설탕은 더이상 녹지 않고 고체 상태로 그대로 남는다. 이때 그 일정량의 물은 녹일 수 있는 만큼의 설탕을 모두 녹인 포화상태가 되는 것이다. 이와 반대로 물에 설탕을 계속 넣으면 계속 녹는 상태는 불포화상태라고 한다.