논리적 사고

산에서는 물이 100°C보다 낮은 온도에서 끓는 이유는 무엇일까?

고도를 바꾸어 바깥 기압과 물의 끓는점을 함께 계산하고, 끓는 모습과 물의 온도를 구분합니다.

그림에서 무엇을 볼까요?

고도가 높아지면 대기압이 낮아지고 물의 증기압이 그 값에 더 낮은 온도에서 도달해 끓기 시작하는 관계도

냄비 바닥에서 생긴 수증기 방울이 물속에서 유지되려면 방울 안의 증기압이 주변 압력을 이겨야 합니다. 해수면 부근에서는 대기압이 약 101.3킬로파스칼이고, 순수한 물은 약 100°C에서 그 압력에 해당하는 증기압에 도달합니다.

산 위에서는 위에 쌓인 공기 기둥이 짧고 공기 밀도도 달라져 대기압이 낮습니다. 바깥 압력이 낮으면 물의 증기압이 더 낮은 온도에서 그 값에 도달하므로, 100°C가 되기 전에 물 전체에서 기포가 자라기 시작합니다.

해발 0~4천 미터의 표준대기와 NIST 앙투안 식을 결합한 근사입니다. 날씨, 냄비 안 압력, 물에 녹은 물질은 제외합니다.

해수면과 높은 산에서 같은 달걀을 익히는 실험을 한다면, 고도 외에 냄비·물의 양·가열 세기·익힘 판정 가운데 무엇을 같게 둘지 적어 보세요.