물이 끓을 때 생기는 거품 속에는 무엇이 들어 있을까?
What is inside the bubbles in boiling water?
냄비 바닥에서 보글보글 올라오는 큰 거품 속에는 공기가 들었을까요, 아니면 다른 무엇일까요?
무슨 일이 일어났나
물을 끓일 때 넣은 열은 액체 물을 기체인 수증기로 바꾸므로(USGS), 끓는 물속에서 커지며 올라오는 큰 거품은 물이 바뀐 수증기 덩어리입니다.
물의 포화 증기압이 1 기압(0.10132 MPa)에 닿는 온도가 99.974 °C 라(NIST), 그 온도가 되면 물속에 생긴 수증기 거품이 둘레 물의 압력에 눌려 꺼지지 않고 자랄 수 있습니다.
시뮬레이터에서 90 °C 물 200 g 은 약 8.35 kJ 을 받아 99.97 °C 에 닿고, 그 뒤 약 451 kJ 을 더 받는 동안 온도는 그대로인 채 수증기 몫이 0 에서 1 로 늘어 약 460 초 만에 비커가 빕니다.
끓는점의 수증기 밀도는 0.59766 kg/m³ 로 같은 온도 물(958.37 kg/m³)보다 훨씬 묽어(NIST), 물 1 g 이 수증기가 되면 약 1.7 L 를 차지합니다 — 적은 물로도 큰 거품이 생기는 까닭입니다.
공기 속 수증기는 대개 눈에 보이지 않으므로(USGS), 냄비 위로 하얗게 보이는 김은 수증기가 식어 다시 맺힌 아주 작은 물방울입니다.
💡 생활 속 예시
- 라면 물이 끓기 시작하면 냄비 바닥에서 생긴 거품이 올라오며 점점 커지는데, 거품이 물 위에서 터질 때 속의 수증기가 빠져나옵니다.
- 전기 주전자를 오래 켜 두면 물이 줄어드는 것은, 거품 속 수증기가 주둥이로 빠져나가 물의 양 자체가 줄기 때문입니다.
확인된 값
- 물을 끓일 때 넣은 열은 액체 물을 기체(수증기)로 바꾼다 (USGS)
- liquid → water vapor 출처
- 100 °C 넘게 데우면 물은 수증기라는 기체로 상태가 바뀐다 (NASA)
- gas called water vapor 출처
- 물의 포화 증기압이 1 기압(0.10132 MPa)이 되는 온도 — 99.974 °C
- 99.974 °C 출처
- 끓는점의 수증기 밀도 — 같은 온도 물(958.37 kg/m³)의 약 1/1600
- 0.59766 kg/m³ 출처
- 끓는점(99.974 °C)의 물 밀도
- 958.37 kg/m³ 출처
- 공기 속 수증기는 대개 눈에 보이지 않는다 (USGS)
- invisible water vapor 출처
교육과정에서는
- 한국 2022 · 과학(중학교) · 물질의 상태 변화 [9과04-03]
출처
- https://www.usgs.gov/special-topics/water-science-school/science/evaporation-and-water-cycle(확인 2026-11-12)
- https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/state.html(확인 2026-11-12)
- https://webbook.nist.gov/cgi/fluid.cgi?PLow=0.101325&PHigh=0.101325&PInc=0.1&Digits=5&ID=C7732185&Action=Load&Type=SatT&TUnit=C&PUnit=MPa&DUnit=kg%2Fm3&HUnit=kJ%2Fkg&WUnit=m%2Fs&VisUnit=uPa*s&STUnit=N%2Fm&RefState=DEF(확인 2026-11-12)
- https://www.usgs.gov/special-topics/water-science-school/science/condensation-and-water-cycle(확인 2026-11-12)
이어서 보기
같은 단원 · 상태 변화
- 개념끓는점과 압력
- 개념증발과 끓음
- 개념숨은열 (잠열)
- 개념녹고 얼고 끓는 변화 (상태 변화)
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