공기 속에 수증기(2)

Ⅱ. 기권과 날씨

1) 공기 속에 수증기(2)

포화 상태와 포화 수증기량의 정의를 설명할 수 있다.

지난 시간에 배웠던 포화 상태와 포화 수증기량은 중요한 개념이니 한번 보도록 해요!

포화 상태
: 일정한 양의 공기가 최대한 수증기를 포함하고 있는 상태

포화 수증기량
: 포화 상태의 공기 1kg(킬로그램)에 들어 있는 수증기량을 g(그램)으로 나타낸 것

◎ 실험준비물 : 헤어드라이어, 비커(따뜻한 물), 수조(찬물), 둥근바닥 플라스크, 고무마개, 면장갑(화상방지)

◎ 탐구방법

◎ 탐구 결과

Q1. 처음 따뜻한 물을 넣었을 때, 무엇을 관찰할 수 있나요? 그 이유는 무엇인가요?

처음 따뜻한 물을 넣으면 둥근 플라스크 내부가 뿌옇게 흐려집니다.
차가운 플라스크 내부에 닿은 수증기가 물방울로 응결하기 때문입니다.

Q2. 헤어드라이어로 가열하였을 때, 둥근바닥 플라스크 안에서는 어떤 변화가 일어나나요? 왜 그럴까요?

뿌옇게 흐렸던 플라스크의 내부가 투명해집니다.

헤어드라이어로 가열하면 플라스크 내부 공기의 온도가 높아지고 그에 따라 포화 수증기량이 증가하여 물방울이 수증기로 증발하여 플라스크 내부가 투명해집니다.

Q3. 둥근바닥 플라스크를 찬 물이 담긴 수조에 넣었을 때, 어떤 변화가 일어나나요? 왜 그럴까요?

플라스크의 내부가 다시 뿌옇게 흐려집니다.
찬 물이 담긴 수조에 넣으면 플라스크 내부 공기의 온도가 낮아지고 그에 따라 포화 수증기량이 감소하여 수증기가 물방울로 응결하여 플라스크 내부가 다시 뿌옇게 흐려집니다.

Q4. 이번 탐구활동을 통해 기온과 포화 수증기량의 관계를 생각해봅시다.

기온이 높아지면 포화 수증기량이 증가하고, 기온이 낮아지면 포화 수증기량이 감소합니다.

아래 그래프는 기온에 따른 포화 수증기량을 나타낸 포화 수증기량 곡선입니다.

예를 들어 불포화 상태인 A 상태의 공기를 30℃에서 20℃로 냉각시키면 포화 수증기량이 감소하여 포화 상태에 이르게 되고 20℃보다 더 낮은 온도로 냉각시키면 남는 수증기는 응결하여 물방울로 변하는데 이때 응결이 시작되는 온도를 이슬점이라고 합니다.

차가운 물이 담긴 컵 표면에 맺힌 물방울이나 이른 아침 풀잎에 이슬이 맺히는 현상은 물체 주변의 공기가 냉각되면서 이슬점에 도달하여 응결이 일어났기 때문입니다.

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상대 습도와 상대 습도의 변화에 대해 알아보도록 할께요!

내용구성: 김상태(서울 서울과학고)