증발이라는 것이 표면적에 따라서 온도에 영향을 받아서 이동하는 건가요?

Question

증발이라는 것이 표면적에 따라서 온도에 영향을 받아서 이동하는 건가요? 같은 물이라도 넓은 접시에 담아두면 컵에 담아둔 것보다 빨리 증발하는데, 물의 표면적이 증발 속도에 얼마나 큰 영향을 주는 것일까요?

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안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

증발은 액체 표면에 있는 물 분자가 공기 중으로 기화되는 현상으로 증발 속도는 표면적의 크기에 정확히 비례합니다.

액체 내부의 물 분자는 사방에서 다른 물 분자들이 잡아당기는 힘을 받지만, 표면에 있는 분자는 위쪽방향으로 잡아당기는 힘이 작용하기 않습니다. 증발은 오직 공기와 닿아 있는 표면에서만 일어나기 때문에 표면적이 넓어질수록 순간적으로 탈출할 수 있는 위치에 놓인 물 분자의 개수가 많아집니다.

표면적이 증발 속도는 온도, 습도, 바람 등 다른 모든 조건이 동일하다면 증발 속도는 표면적에 정비례합니다. 즉, 같은 물의 양을 컵에 담아두었을 때와 넓은 접시에 담아 두었을 때 증발 속도는 면적에 비례해서 넓은 접시에 있는 물이 훨씬 빠르게 증발합니다.

예로 젖은 빨래를 뭉쳐두지 않고 쫙 펴서 말리는 것이나, 바닷물을 넓은 염전에 펼쳐 놓는 이유 모두 표면적을 극대화하여 증발 속도를 수십 배 이상 끌어올리는 물리적 원리를 활용한 대표적인 사례입니다.