물의 상변화를 하게 되면 잠열이라는 열에너지가 흠수 또는 방출을 하게 되는데
잠열의 단위는 cal/g 인데 1cal/g은 물 1g을 1℃ 올리는데 요구되는 열의 양 입니다.
우선 0℃인 물 1g을 수증기 1g으로 상변화를 하려면 약 600cal/g이 필요하다고 합니다.
근데 100℃의 물 1g을 수증기 1g으로 상변화를 하려면 540cal/g이 필요하다고 합니다.
그렇다면 여기서 질문
① 왜 1cal/g는 물 1g을 1℃ 올리는데 필요한 열의 양인데
0℃와 100℃와의 물 들이 상변화 하는데 필요한 열의 에너지가 60cal/g 밖에 필요가 없는지 궁금합니다.
어떻게 따지면 100℃차이 나니까 100cal/g이 차이가 나야하지 않습니까?
그리고 질문 하나 더
② 왜 불포화 상태의 공기에는 이슬점 감률이 0.2℃ 입니까?
포화는 0.5℃ 인게 왜 인지는 알겠는데 불포화 상태는 이해가 안 갑니다.
첫댓글 1번에서는 온도가 높은 물의 경우 수증기를 많이 함유할 수 잇게 되고, 열량이 필요한 부분이 잠열로 채워지기 때문이라고 생각합니다. 화성암석학 상평형도 그림 보시면 될것 같구요. 2번에서는 0.2와 0.5의 차이는 잠열이 어느정도 관여하는가의 차이로 보시면 될 것 같네요. 자세한 내용은 대기과학개론 5장에 설명 나와 있어요..
질문자님이 오해하고 있는 부분은 기체가 되려면 꼭 100℃를 거쳐야 한다. 라는 생각에 빠져있으신것 같습니다.
증발은 단순히 물이 기체가 되는 현상입니다. 어떤 온도에서건 일어날 수 있습니다.
바닥에 뿌려둔물이 100도씨까지 올라가고 나서 전부 말라버리는 것 아니잖아요? 그런것과 같습니다.
하지만 0~100℃의 물 사이에서는 물분자의 인력이 어느쪽이 더 강할까요? 당연히 0℃이겠죠?
따라서 0℃의 물을 기체로 변환시킬때의 잠열은 말씀하신 600cal/g 정도로 100℃의 물을 변환시키는데 필요한 540cal/g 보다 더 많게됩니다.
참고로 잠열의 단위를 cal/g 으로 쓰신것은 맞습니다만, 말씀하신 물 1g을 1℃올리는데 필요한 열의양은 '비열'이라 칭합니다.
따라서 비열의 단위는 cal/g/℃ 가 되겠습니다.
또 2번의 왜 0.5℃이냐 하는것은 식의 계산으로 그렇게 나온것인데 그것을 아시는데는 꽤 복잡한 과정들이 필요합니다.
여러가지 가정들도 필요하구요. 참고로 이슬점 감율의 범위는 대규권 내에서 약 1.7~1.9℃/km 정도이고
중간값을 취해서 1.8℃/km정도로 정합니다만은 문제같은데서는 식의 계산을 쉽게하기 위하여 2℃/km 로 쓰곤 합니다.