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수려한집게벌레191
여름철 바닷가의 모래사장이 밤이 되면 바닷물보다 훨씬 빠르게 차가워지는 것을 느낄 수가 있는데요. 왜 그런지 비열과 관련 지어 설명해 주세요.
여름철 바닷가의 모래사장이 밤이 되면 바닷물보다 훨씬 빠르게 차가워지는 것을 느낄 수가 있는데요. 왜 그런지 비열과 관련 지어 설명해 주세요.
4개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 여름철 바닷가에서 밤이 되면 모래사장은 금방 차가워지는데 바닷물은 비교적 따뜻하게 느껴지는 이유는 비열의 차이 때문입니다. 비열이란 물질 1g의 온도를 1℃ 올리는 데 필요한 열량을 의미하는데요, 물은 대표적으로 비열이 매우 큰 물질로, 약 4.18 J/g·℃의 비열을 가집니다. 반면 모래를 이루는 광물의 비열은 물보다 훨씬 작은데요, 즉, 같은 양의 열을 받아도 모래는 온도가 쉽게 오르고 쉽게 내려가지만, 물은 온도가 천천히 변합니다. 낮 동안 햇빛을 받으면 모래사장은 비열이 작기 때문에 빠르게 가열되어 매우 뜨거워지지만, 반면에 바닷물은 비열이 커서 같은 양의 태양 에너지를 받아도 온도가 비교적 천천히 상승합니다.
하지만 밤이 되면 상황이 반대가 되는데요, 모래는 저장해 둔 열이 상대적으로 적고 비열도 작기 때문에 복사와 대류를 통해 열을 빠르게 잃으며 온도가 급격히 내려갑니다. 반면 바닷물은 낮 동안 많은 열에너지를 저장해 두었고 비열이 크기 때문에 열을 잃더라도 온도가 천천히 감소합니다. 이외에도 바닷물은 끊임없이 섞이는 특성도 있는데요, 표면의 따뜻한 물과 아래쪽 물이 혼합되면서 열이 공급되기 때문에 표면 온도가 급격히 떨어지지 않습니다. 반면 모래는 표면이 식더라도 아래층에서 열이 전달되는 속도가 상대적으로 느린 것입니다. 감사합니다.
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채택된 답변여름철 바닷가에서 낮에는 뜨겁던 모래사장이 밤이 되면 바닷물보다 훨씬 빠르게 차가워지는 현상은 물질마다 고유하게 가진 비열의 차이 때문에 발생합니다.
비열이란 어떤 물질 1그램의 온도를 1도 올리는 데 필요한 열량을 의미합니다. 비열이 큰 물질은 온도를 변화시키는 데 많은 에너지가 필요해서 온도가 쉽게 오르거나 내리지 않고 천천히 변합니다. 반대로 비열이 작은 물질은 적은 열량으로도 온도가 쉽게 오르내립니다.
바닷물의 주성분인 물은 지구상에서 비열이 매우 큰 물질에 속하는 반면, 모래사장을 이루는 모래의 비열은 물의 대략 5분의 1 수준으로 매우 작습니다.
낮 동안에는 두 물질 모두 태양열을 받는데, 모래는 비열이 작아 온도가 급격히 상승해 뜨거워지지만 바닷물은 온도가 천천히 오릅니다. 해가 지고 밤이 되면 더 이상 열이 공급되지 않아 두 물질 모두 열을 방출하며 식기 시작합니다. 이때 비열이 작은 모래는 붙잡고 있는 열량이 적어 온도가 순식간에 떨어지며 빠르게 차가워집니다. 반면 비열이 큰 바닷물은 낮에 저장해 둔 열량이 많고 온도가 서서히 떨어지기 때문에 밤이 되었을 때 모래사장이 바닷물보다 훨씬 차갑게 느껴지는 것입니다.
안녕하세요. 정철 박사입니다.
땅은 천천히 데워지고 천천히 식습니다. 물은 모래와 다르게 빠르게 온도가 올라가고 빠르게 식습니다.
이는 고체와 액체, 모래와 물의 차이입니다.
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.
모래와 물의 비열 차이 때문 입니다.
모래의 비열이 물의 비열보다 훨씬 작기 때문입니다.
비열이란 물질 1g 의 온도를 1도 올리는데 필요한 열량을 말합니다. 비열이 높다는 것은 해당 물질의 온도를 올리기에 위해 더욱 많은 열량이 필요하다는 의미 입니다.
물은 비열이 1 로 상대적으로 지구에서 비열이 가장 높은 물질중의 하나 입니다. 하지만 모래의 비열은 0.2 정도로 물의 20% 정도 밖에 안되다보니 훨씬 적은 열량에도 온도가 상대적으로 쉽게 변화하게 됩니다.
낮동안에는 모래와 물 모두 태양빛을 받고 있게 됩니다. 동일시간 햇빛을 받아도 비열이 낮다보니 모래의 온도가 빨리 오르고 물의 온도는 천천히 호르게 됩니다.
밤이되면 열공급이 없기에 모래와 물 모두 축적했던 열을 바깥으로 방출하게 되는데 모래는 비열이 낮다보니 열을 조금만 빼앗겨도 온도가 물보다 훨씬 빨리 떨어지게 되기 때문에 저녁에 모래사장이 빨리 차가워지는 것 입니다.
그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)