바람 불면 시원한 이유, 증발과 기화열
더울 때는 땀이 나기 마련이다. 피부에 땀이 맺히면 이것들은 증발을 하며 기화하게 되는데, 물질의 상태가 액체에서 기체로 변화할 때 주변의 열을 흡수해 가게된다. 기체는 액체에 비해 분자 운동이 활발하기 때문에 더 많은 에너지를 필요로 해 이를 주변에서 얻는 것이다. 이것을 기화열이라 하며 땀이 증발하면서 신체로부터 이 기화열을 흡수해 가기 때문에 열을 뺏긴 신체는 온도가 낮아져 시원해진다. 특별히 증발로 인한 기화열을 증발열이라고도 한다.
이와 같은 원리로 더위로부터 인체를 지키기 위해 땀이 나는 것이다. 이는 더운 날 온몸에 물을 뿌리면 시원하고, 목욕을 한 후 물이 묻은 채로 탈의실에 나왔을 때 추워지는 것과 같은 원리다. 꼭 인체뿐만이 아니라 더운 날, 도로나 마당에 물을 뿌리면 시원해지는 것도 같은 현상이라고 볼 수 있다.
그런데 여기에 바람이 불게 되면 액체의 증발이 더 잘 일어나게 된다. 증발은 상식적으로도 알고 있듯이 습도가 낮을 때 더 잘 일어난다. 증발은 액체의 표면에서 분자가 다른 분자들의 인력을 벗어나 공기 중으로 기화되는 현상인데, 물의 경우 공기 중에 이미 수분이 가득해 물 분자들이 많다면 기화가 일어나기 힘들다. 즉, 더 이상 끼어들어갈 자리가 부족해 공기 중으로 뛰쳐나가기 힘들다는 것이다.
하지만 바람이 불고 있다면 증발로 인해 많아진 주변의 수분이 바람과 함께 멀리 날아가게 된다. 상대적으로 액체 표면 주위의 수분은 낮아지게 돼 바람이 없을 때보다 증발이 잘 일어난다.
바람이 불어 증발이 활발히 일어날수록 기화열을 활발히 흡수해 가게되고 더욱 시원함을 느낄 수 있게 되는 것이다.
이뿐만이 아니다. 바람은 인체 주변의 더운 공기를 시원한 공기로 교체해주는 역할도 한다.
인간의 체온은 약 36.5도를 유지하고 있어 신체는 열을 내고 있는 살아있는 난로라고 할 정도로 따뜻하다. 이로 인해 피부주변의 공기는 일반적인 공간의 공기에 비해 온도가 높아지게 되는데, 바람이 불게 됨으로써 상대적으로 낮은 온도의 공기가 불어와 시원함을 느끼게 된다.
물론 피부 주변의 온도보다 불어오는 바람의 온도가 더 높다면 땀이나 물이 묻어있지 않는 한 시원하지는 않다. 예를 들어 드라이어의 더운 바람을 피부에 쐬면 시원해지지 않고 오히려 더워지는 것을 보면 알 수 있다. 하지만 일반적인 경우는 체온에 의해 데워진 피부주변의 공기보다 낮은 온도의 바람이 불어오기 때문에 바람으로 시원함을 느낄 수 있다.