체온을 낮추는 과정에서 땀이 증발하는 메커니즘은 어떻게 작용하나요?
우리 몸의 항상성을 유지하는 데 중요한 체온 조절 기전이지만, 땀의 증발이 열을 빼앗는 과정을 분자 수준에서 설명한 내용은 잘 알려져 있지 않기 때문에 궁금해요. 알려주세요.
땀의 주성분은 물이며, 물 분자는 수소 결합으로 서로 붙어 있습니다.
액체 상태의 물 분자는 열을 받으면 운동 에너지가 증가하여 서로 떨어져 나가려 하느데, 표면에 위치한 물 분자 중 운동 에너지가 충분한 분자들은 수소 결합을 끊고 기체 상태로 변하여 공기 중으로 날아갑니다. 이 과정을 증발이라고 합니다.
그리고 물 분자가 액체 상태에서 기체 상태로 변하기 위해서는 주변으로부터 열 에너지를 흡수해야 합니다. 즉, 증발 과정에서 열 에너지가 소모되는 것입니다. 결국 땀이 증발하면서 피부 표면으로부터 열 에너지를 빼앗아 가기 때문에 피부 온도가 낮아지는 것입니다.
결론적으로, 땀의 증발은 물 분자의 운동 에너지 증가와 수소 결합의 끊어짐이라는 분자 수준의 현상을 통해 열 에너지를 흡수하고, 이를 통해 우리 몸의 체온을 조절하는 것입니다.
땀이 증발하며 체온을 낮추는 메커니즘은 증발 과정에서 땀의 물 분자가 주변 열을 흡수하기 때문입니다. 물 분자는 액체 상태에서 기체 상태로 변할 때, 수소 결합을 끊기 위해 에너지가 필요하며, 이 에너지는 피부 표면의 열에서 공급됩니다. 이로 인해 피부에서 열이 빠져나가고, 결과적으로 체온이 낮아지게 됩니다. 이를 증발 잠열이라고 하며, 분자 수준에서 보면 물 분자가 높은 운동 에너지를 가진 상태로 공기 중으로 이탈하며 열을 빼앗아가는 과정입니다.
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
우리몸은 뇌하수체에서 혈액의 온도를감지하고 대응합니다.
체온이 너무 올라가면
이를 낮추기위해서 땀샘을 자극하고
땀을내어 피부표면을 적시게 만듭니다.
수분은 주변공기로 증발하는 과정을 거치는데,
증발을 하기위해서는 에너지를 주변에서 얻어야만 가능하기때문에
흡열반응이 일어납니다.
피부표면에 있던 물이기때문에 주변은 피부표면의
열을 가져오는 방식으로 진행됩니다.
이 피부표면의 열을 가져가기때문에
체온이 점점 내려가게 됩니다.
감사합니다.
안녕하세요. 김수헌 전문가입니다.
우선 간단하게 말씀드리자면.. 체온이 올라가면 땀이 발생합니다. 정확한 표현으로는 땀이 분비가 됩니다. 피부에서 땀이 증발하게 되면서 열을 흡수하게 되고, 체온이 낮아지게 됩니다.
땀이 증발하는 과정은 물 분자가 열을 흡수하면서 액체->기체로 바뀌는 것입니다. 체온이 올라가면 위에서 말씀드린 것처럼 땀이 피부에서 기화 현상으로 열을 흡수하고, 체내에 있는 열이 빠져나가면서 체온이 낮아지는 것입니다.
도움이 되셨으면 합니다. 감사합니다.