컵 표면에 맺히는 이슬이 컵에 담긴 음료의 온도에 미치는 영향 (How the dew drops forming on the cup surface affect the temperature of the liquid inside the cup)

서지정보

· 발행기관 : 한국현장과학교육학회
· 수록지 정보 : 현장과학교육 / 12권 / 1호 / 97 ~ 102페이지
· 저자명 : 박대현, 전동렬

초록

기온과 습도가 높은 여름에 찬 음료가 담긴 컵에 맺히는 이슬은 숨은열을 내놓아서 음료의 온도 상승에 기여할 것이 예상된다. 이것을 확인하기 위해 항온항습기 안에 저울과 수온계를 설치하여 비커에 맺히는 이슬의 질량과 물의 온도 변화를 재고, 결과를 뉴턴의 가열법칙으로 예상되는 온도 변화와 비교했다. 비커와 주변 공기 사이의 온도 차이만 고려하여 뉴턴의 가열법칙을 고려했을 때는 예상되는 온도 상승이 실험 결과와 눈에 띄는 차이를 보였다. 그러나 이슬의 숨은열을 가열법칙에 추가했더니 예상 온도가 실험 결과와 잘 맞았다. 습도가 높을수록 이슬이 많이 만들어지므로 물의 온도가 더 빨리 올라간다. 그렇지만 숨은열 중에서 물로 전달되는 열의 비율은 상대적으로 감소했는데, 그 이유는 습도가 높을수록 공기의 열전도도가 높아져서 숨은열 중에서 공기로 확산되는 열의 비율이 커지기 때문으로 생각된다.

영어초록

When a cup is filled with cold water on a hot and humid day, dew forms on the cup surface. Because this is an exothermic process the latent heat is released, which can contribute to the temperature rise of the water in addition to the heat conduction from the surrounding air. We checked this assumption by measuring simultaneously the temperature rise of cold water in the cup and the mass of the dew formed on the cup surface. When the temperature data was compared with the Newton’s law of heating considering only the heat conduction due to the temperature difference between the beaker+water and the surrounding air, the agreement was poor. But when we added the contribution of the latent heat from the dew in the law of heating, the calculated temperature fitted the data, which supports the assumption that dew forming on the cup plays a role in the temperature rise of the water in the cup. When humidity was higher the water temperature rose more rapidly because more dew drops formed, but also more heat from the dew escaped by conduction to the surrounding air.

참고자료

· 없음