차가운 컵 겉면의 물방울은 컵 안에서 새어 나온 걸까?
실내 온도·습도·컵 표면 온도를 바꾸어 공기 중 수증기가 어느 조건에서 컵 겉면의 물방울로 바뀌는지 살펴봅니다.
그림에서 무엇을 볼까요?
따뜻하고 습한 공기가 찬 컵 표면 가까이에서 이슬점 아래로 식어 물방울로 응결하는 관계 그림
찬 음료가 든 금속 컵의 겉면에는 작은 물방울이 생깁니다. 뚜껑을 단단히 닫고 컵을 닦아도 같은 일이 일어납니다. 물의 출발점은 컵 안이 아니라 컵 주위의 공기입니다. 공기 속 수증기가 차가운 표면 가까이에서 식고 액체 물로 바뀝니다.
미국 지질조사국은 비교적 따뜻하고 습한 공기가 더 찬 표면을 만나 이슬점까지 식을 때 응결이 시작된다고 설명합니다. 이슬점은 현재 공기 속 수증기 양을 그대로 둔 채 공기를 식힐 때 물방울이 생기기 시작하는 온도입니다.
함께 확인할 점
마그누스 근사식으로 이슬점을 계산합니다. 물방울이 생기는 속도와 공기 흐름, 표면의 미세한 흠집은 제외합니다.
생각해 볼 질문
집에서 같은 모양의 찬 컵과 실온 컵을 나란히 둔다면, 응결과 누수를 구분하기 위해 무엇을 같게 두고 무엇을 기록할지 적어 보세요.
