수증기
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대기 중의 수증기 |
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수증기 |
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수증기가 식어서 물이 됩니다. |
우리는 흔히 수증기, 물, 얼음이라는 말을 쓰면서 정확한 개념을 놓치고 있습니다.
전부 다 H2O 입니다. 그러나 중요한 차이가 있습니다.
얼음은 빼고 물과 수증기만 비교해 봅시다. 수증기는 공중에 떠있으며 작은 물방울이라서
보이지 않습니다. 그러나, 물은 수증기가 수만 -수백만개가 모인 것이므로 커서 눈에 보입니다.
수증기가 모이려면 운동에너지가 작아져야 합니다. 쉽게 생각하면 식어서(기온하강) 물방울이
되는 것이죠. 잘 기억해 두세요. 식어야 물이 되고 비로소 우리 눈에 보이기 시작한다는 것을...
보여야 우리가 느낄 수 있으며 이러한 것을 기상현상이라고 합니다. 수증기가 아무리 많아도
눈에 보이는 물로 변하지 않으면 기상현상이 일어난 것이 아닙니다. 식으면 물이 생겨 눈에 보이니
비, 구름, 안개 , 이슬 등의 기상현상이 나타납니다.
포화 수증기압 |
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자, 다음 용어들을 잘 알아둡시다.
ㅇ 포화 수증기압 ; 최대로 들어갈 수 있는 수증기량,
술에 비유하면 주량에 해당합니다.
온도가 높은 공기일수록 더 많은 수증기를 가질 수 있으므로
포화 수증기압은 온도에 비례합니다. 즉, 온도가 높아질수록
포화 수증기압은 증가합니다.
아래 그림을 보면 20도 공기는 포화 수증기압이 25mb입니다.
ㅇ 절대습도 ; 현재 있는 수증기량입니다.
술로 비유하면 마신 잔 수입니다.
아래 그림의 경우 절대습도는 다음과 같습니다.
P 의 절대 습도 ; 25 mb
Q 의 절대 습도 ; 15 mb
R 의 절대 습도 ; 8mb 입니다.
ㅇ 상대 습도 ; 최대한 들어갈 수 있는 수증기량(포화 수증기압)에 대한 현재 있는 수증기의 비율입니다.
상대습도 = (현재 수증기압) / ( 포화 수증기압 )
술로 치면 취한 정도입니다.
온도가 높아질수록 포화 수증기압이 커지므로 상대습도는 온도와 반비례입니다.
아래 그림에서 상대 습도를 계산해보면 다음과 같습니다.
P 의 상대습도 =100 %
Q 의 상대습도 = 60 %
R 의 상대습도 = 32 %
ㅇ 이슬점 ; 기온이 떨어지면 수증기(기체)가 식어 언젠가 물(액체)이 생긴다.
이 때 물이 생기는 최초의 온도를 이슬점이라고 합니다.
물이 생겼다는 것은 현재 대기의 수증기압과 포화 수증기압이 같아진 것입니다.
즉, 주량과 마신 잔 수가 같아졌다는 이야기이므로 드디어 오바헤트가 나온다는
이야깁니다. 오바헤트는 눈에 보이죠. 마찬가지로 눈에 보이지 않던 수증기가
드디어 눈에 보이는 물이 되어 나타난 것이 바로 이슬입니다.
그래서, 이슬점에서는 실제 수증기압 = 포화 수증기압입니다.
습기가 워낙 많으면 온도가 조금만 낮아져도 물이 생기므로 이슬점은 높고
습기가 워낙 없으면 온도가 한참 낮아져야 물이 생기므로 이슬점은 낮은 것입니다.
따라서, 현재 있는 수증기의 양을 나타내는 절대습도와 이슬점은 서로 비례합니다.
자 그럼 아래 그래프를 보면서 이슬점을 구해봅시다.
