액체의 끓음과 끓는점(증기압력과 외부압력의 관계)

물을 가열하면 100℃에서 끓게 된다. 우리가 알고 있는 상식이다.

 

그런데 과학에서 액체가 끓는다는 것은 무엇일까?

 

물이 10℃에서 끓을 수 있을까? 만일 끓는다면 그 이유는 무엇인지 알아보자.

 

물을 가열하면 물분자가 에너지를 흡수하여 기체가 되려고 활발한 운동을 하게 된다.

 

이것을 증기압력이라 한다. 여기에서 외부 압력은 대기압과 같다.

 

증기압력 = 외부압력

 

증기압력이 외부 압력과 같아지면 액체 내부에서 기포가 발생한다.

 

이것이 끓음이다. 이때 온도를 끓는점이라고 한다..

 

 

 

 

 

 

 

 

물의 증기압력과 온도 그래프이다.

 

물은 온도가 100℃에서 증기압이 1 기압(760mmHg)이다. 

 

물은 100℃에서 1 기압으로 증기압력과 대기 압력이 같기 때문에 물이 끓게 된다. 이것을 기준 끓는점이라고 한다.

 

그렇다면 그래프상에서 외부 압력을355mmHg로 내리면 물은 80℃에서 끓게 된다..

 

반대로 외부 압력을 11 기압보다 올리면 끓는점은 100℃ 이상에서 끓는다.

 

(ex. 압력밥솥은 물이 120℃~130℃에서 끓는다.)

 

외부 압력을로 낮추면 10℃에서 물이 끓는다. 손을 담가보면 물은 차갑다.

 

 

※ 액체를 끓이는 방법

 

1. 증기압력을 증가시켜서 외부 압력과 같게 만들면 끓는다. 간단한 방법은 가열하면 된다.

 

2. 외부 압력을 낮춰서 증기압력과 같게 만들면 끓는다.

  ex. 산에서 밥을 하면 설익는다. (산에 오를수록 대기 압력이 낮아지기 때문이다.)

 

에베레스트 산 꼭대기에서는 물이 70℃에서 끓는다. 그래서 밥이 설익는데 이것을 해결하기 위해 뚜껑에 돌을 얹어놓아

압력을 높인다.

 

 

※ 증발과 끓음의 차이점

 

- 증발 : 액체 표면에서 기화하는 것을 증발이라한다. 모든 온도에서 일어난다.

 

- 끓음 : 액체 내부에서 기화하는 것을 끓음이라한다. 끓는점 온도에서만 일어난다.