(유레카!유레카…)증발 없으면 비 없는 세상이 된다

▶ 농구나 테니스처럼 땀을 많이 흘리는 인기 스포츠는 대부분 사라지고 물속에서 하는 경기만 남을 것이다. 그리고 땀을 억제한다는 각종 의약품이나 건강식품이 주식으로 자리 잡을 가능성이 크다. 왜냐하면 땀이 증발하지 않으면 우리 몸은 적정한 체온 조절을 할 수 없고, 이는 생명의 위협으로 이어지기 때문이다. 김정아(관천중 1)

비가 내리는 것은 구름이 무게를 더 이상 견디지 못하고 떨어지는 현상이다. 바다나 호수의 물이 수증기인 기체로 변해 하늘로 올라가면 구름이 생기고 이때 만들어진 구름은 온도의 변화에 따라 비나 눈을 내리게 한다.

액체인 강이나 호수의 물이 수증기인 기체로 변화하는 것을 기화라고 하는데, 액체표면에서 일어나는 이 같은 기화현상을 증발이라고 한다. 이를테면 액체 내부의 분자들이 주위 분자들의 인력에 의해 서로 묶여 있는데 비해, 액체표면의 분자들은 쉽게 결합을 끊고 기체 상태로 변하게 되는 현상이다. 공기 중에 3, 4% 정도를 차지하고 있는 수증기가 기상현상을 일으키는 주요한 요인이 되는 것도 증발이 있기에 가능하다.

더운 여름날 아스팔트에 물을 뿌리면 왜 시원해질까? 물질의 기화가 일어나기 위해서는 열에너지가 필요하지만 이때 발생하는 열에너지는 기화열로 사용되어 온도를 높이지는 않는다. 목욕이나 샤워를 하고 탕 바깥으로 나오면 시원하거나 다소 춥다는 느낌이 드는 것도 물이 기화되면서 피부의 열에너지를 빼앗아 가기 때문이다.

기화는 온도가 높을수록 빨리 일어난다. 온도가 높을수록 분자들의 평균 운동에너지가 커져서 증발되기가 쉽다는 말이다. 증발은 액체표면에서 물 분자가 기화되지만 끓음은 액체내부에서 기화되어 기포가 만들어진다. 증발은 끓는점보다 낮은 온도에서도 일어나는 만큼 양에 따라 시간의 차이가 날뿐 찬물도 증발한다는 것을 알 수 있다.

만일 증발이 없다면 어떻게 될까. 일상생활에서는 빨래를 말리거나 염전에서 소금을 얻는 일 등이 불가능하다. 하지만 무엇보다 중요한 것은 물의 순환이 일어나지 않는다는 점이다.

물은 대기 중으로 증발해 구름이 되었다가 비나 눈으로 바뀌며 끊임없이 순환한다. 증발이 없으면 이 같은 기상 변화를 막아 비나 눈이 내리지 않는 세상이 된다. 지구상의 생물체들은 바다나 호수에서 살아남기가 생존 법칙이 되는 것이다.

송은경(와이즈만영재교육원 중부센터 원장) weiz21@naver.com

▶ 다음주 문제

계절적으로 봄은 식목일이 들어가 있을 정도로 나무심기에 좋은 시기다. 하지만 수종을 교체하거나, 또 필요에 의해서 나무를 베어야 하는 경우도 일상적으로 벌어진다. 나무를 효과적으로 벌목하는 방법과 그 이유를 과학적으로 설명해 본다면? (문제 풀이나 다양한 아이디어를 이메일로 보내 주세요)