주방에서 물을 끓이다 보면, 끓는 주전자 위로 하얀 김이 모락모락 피어오르는 모습을 자주 보게 됩니다.
그런데 이 하얀 김은 우리가 생각하는 ‘수증기’일까요? 아니면 다른 무엇일까요?
오늘은 이 흥미로운 현상을 통해 기화와 응결이라는 상태 변화를 함께 배워보고,
일상 속 과학을 쉽게 이해해보는 시간을 가져보겠습니다.
📘대표 문제
주방에서 물을 끓이다 보면, 끓는 물 위로 하얗게 떠오르는 김이 보입니다.
이때 우리가 눈으로 볼 수 있는 이 ‘하얀 김’은 어떤 상태일까요?
- 보이지 않는 기체 상태의 수증기
- 끓은 물의 연기
- 기화 후 응결된 액체 물방울
- 고체 상태로 승화된 물
- 수소와 산소가 분리된 기체
🔍 단계별로 생각해 봅시다
Step 1. 끓는 물에서 생기는 변화
물이 100℃에 도달하면 액체 상태의 물이 기화하여 수증기가 됩니다.
이 수증기는 기체 상태이며, 사실 눈에 보이지 않는 투명한 기체입니다.
즉, 끓는 물 위에서 바로 나오는 수증기는 무색이며 우리가 눈으로 볼 수 없습니다.
Step 2. 그럼 우리가 보는 ‘하얀 김’은 뭘까?
수증기가 주전자 밖으로 나오면서 찬 공기와 만나게 됩니다.
기체 상태였던 수증기는 급격히 식으면서 다시 작은 액체 물방울로 변하게 됩니다.
이 과정을 응결이라고 합니다.
이 물방울들은 매우 작고 가볍기 때문에 공기 중에 떠 있을 수 있으며,
빛을 산란시키면서 우리 눈에는 흰색의 김처럼 보이게 되는 것입니다.
Step 3. 나머지 선택지도 살펴볼까요?
- ① 보이지 않는 기체 상태의 수증기: 수증기는 실제로 보이지 않음. 따라서 눈에 보이는 하얀 김과는 다름.
- ② 끓은 물의 연기: 연기는 물질이 연소할 때 나오는 고체 입자. 물이 연기를 낼 수는 없음.
- ④ 고체 상태로 승화된 물: 승화는 드라이아이스나 요오드에서 일어나는 고체 → 기체 변화. 해당 없음.
- ⑤ 수소와 산소가 분리된 기체: 물이 끓는 과정에서 수소와 산소로 분리되지는 않음. 이는 전기 분해 등 특수한 상황에서만 발생.
🧠 개념 정리: 기화와 응결
- 기화: 액체 → 기체 (끓을 때나 증발할 때)
- 응결: 기체 → 액체 (공기 중에서 수증기가 식을 때)
- 수증기: 기체 상태의 물 (보이지 않음)
- 하얀 김: 응결된 미세한 액체 물방울 (눈에 보임)
🌍 일상 속에서 만나는 응결 현상
- 겨울철 입김: 따뜻한 숨이 찬 공기와 만나 응결되어 하얗게 보임
- 냉장고에서 꺼낸 물병 겉면의 물방울: 공기 중 수증기가 찬 병 표면에서 응결
- 샤워 후 욕실 거울 김서림: 수증기가 차가운 거울과 만나 액체 물막 생성
- 전기밥솥을 열었을 때 나오는 김: 수증기가 식으면서 응결
- 비 오는 날 자동차 창문에 맺힌 물방울: 내부 습기가 차가운 유리와 만나 응결
❌ 오개념 체크
- “하얀 김은 수증기다” ❌ → 수증기는 보이지 않는 기체, 하얀 김은 응결된 물방울
- “김은 연기와 같다” ❌ → 연기는 고체 입자, 김은 액체 상태
- “김은 물이 타서 나온 것이다” ❌ → 물은 타지 않으며 연기를 만들지 않음
📌 정답 정리
문제에서 묻는 하얀 김은 어떤 상태인지 알아봤습니다.
우리는 눈에 보이는 하얀 김이 실제로는 수증기(기체)가 아닌,
수증기가 찬 공기와 만나 응결하여 생긴 작은 액체 물방울이라는 사실을 알게 되었습니다.
정답: ③ 기화 후 응결된 액체 물방울
✏️ 마무리 요약
주전자 위로 피어오르는 하얀 김은 수증기처럼 보이지만 사실은 응결된 액체입니다.
이처럼 일상 속에서 일어나는 상태 변화는 과학 교과서 속 지식과 직접 연결되어 있습니다.
생활 속 작은 의문 하나가 과학을 이해하는 좋은 기회가 될 수 있다는 점, 기억해 주세요!