추운 겨울, ‘호~’하고 입김을 불면 입에서 하얗게 김이 나옵니다.

입김이란, 입안에서 숨으로 나온 기체의 수증기가 입 밖의 차가운 기온을 만나자마자 얼게 되는 것을 지칭하는데요, 날씨가 점점 추워질수록 입김의 하얀색도 점점 또렷해집니다.

대게 얼음은 빨리 얼수록 얼음 특유의 흰색을 띠게 되는데, 같은 원리로 날씨가 추우면 추울수록 입속의 수증기 온도와 외부 온도 차가 커져 입김의 흰색이 더욱 하얗게 되는 것입니다.

보통 입김은 입김과 주위의 온도가 10℃ 정도 차이가 날 때부터 보이기 시작합니다.

그리고 20℃ 이상 벌어질 때 눈에 띄게 보이는데요, 일반적으로 사람이 내뿜는 입김 자체의 온도는 사람의 체온과 비슷한 30℃ 정도로 보면 됩니다.

그러니 영하권의 추위가 찾아오는 날이면, 입김과 실제 기온의 차이가 30℃ 이상 크게 벌어져 색이 선명한 하얀 입김이 불어지는 하루가 되겠죠?

날씨가 추울수록 입김의 하얀색이 더욱 또렷해지는 이유는 다들 아셨죠? 그럼, 이제 입김 ‘하~’와 ‘호~’의 온도가 다른 이유를 알아볼 차례입니다.

‘하~’는 입을 크게 벌려 입안의 공기가 상대적으로 천천히 빠져나오는데, 이처럼 큰 변화 없이 빠져나오는 입안의 공기들은 어느 정도 온도를 유지하면서 손등에 닿아 에너지를 전달하므로 손이 따뜻하게 느껴집니다.

반면 ‘호~’는 입을 조그맣게 하고 공기를 내보내게 되는데요, 이때는 빠른 속도로 강한 압력으로 빠져나옵니다.

이 과정에서 압력이 낮아지고 넓은 곳으로 팽창하는 현상이 일어나는데, 이러한 현상은 순간적으로 발생하기 때문에 입 밖의 다른 공기의 열을 받을 새도 없이 바로 팽창(단열 팽창)을 하여 기체의 온도가 떨어지게 됩니다.

즉, 외부에서 열을 받지도 못하고 팽창하면서 일을 해야 하므로 자신이 가지고 있던 에너지를 써버려 온도가 낮아지는 것이죠.