행성의 고체 표면은 대기에 비해 상대적으로 비열이 작습니다. 이 때문에 행성의 표면은 태양 에너지에 의해 가열될 때 온도가 쉽게 상승하고, 냉각될 때는 쉽게 차가와집니다.
비열이라는 것은 어떤 물질의 단위 질량이 보관할 수 있는 열에너지량을 상대적으로 나타내기 위한 물리량입니다. 비열이 클수록 단위 질량 안에 더 많은 열에너지를 보관할 수 있습니다. 이 말은 동일한 에너지를 투입하여 가열할 때, 비열이 큰 물질일수록 물질의 내부에 더 많은 에너지를 보관하게 되고, 그 결과 겉으로 드러나는 온도 변화는 더 작다는 것을 의미합니다. 반대로 비열이 작은 물질은 내부에 열에너지를 많이 보관할 수 없으므로 겉으로 온도 변화가 크게 나타납니다.
행성의 표면은 대기에 비해 상대적으로 비열이 작기 때문에, 태양 에너지를 받을 때 내부에 에너지를 많이 보관하지 못하고 외부로 쉽게 방출합니다. 따라서, 만약, 태양 에너지가 계속 공급되지 않는다면 행성의 표면은 쉽게 식겠지요. 하지만, 낮 동안에는 많은 양의 태양 에너지가 공급되고 행성의 표면은 역시 많은 양의 에너지를 방출함으로써, 우리가 만약 그 위에 맨발로 서있게 된다면, 우리 발바닥에 많은 열에너지를 공급해서 후끈후끈하게 만들 것입니다.
행성의 대기는 행성의 표면에 비해 비열이 큽니다. 따라서, 태양으로부터 받은 에너지를 외부로 쉽게 방출하지 않고 내부에 보관해 둡니다. 쉽게 차가와지지 않고 쉽게 뜨거워지지 않습니다.
이번에는 열용량에 대해서 말해보겠습니다. 열용량은 물질이 보관할 수 있는 열에너지의 양을 의미합니다. 앞에서 본 비열의 정의와 비슷하지요. 하지만 차이가 있습니다. 비열은 단위 질량의 물질이 보관할 수 있는 열의 양이며, 열용량은 질량에 제한을 두지 않습니다. 다시 말해, 동일한 비열의 물질이라 하더라도 질량이 더 클수록 더 많은 열에너지를 내부에 보관할 수 있는(열용량이 더 큰) 것입니다.
행성의 표면이 태양으로부터 받은 에너지를 쉽게 방출할 때 대기는 그것을 받아서 상당량을 내부에 보관해둡니다. 이것은 마치 은행에 저축하는 것과 같아서, 낮동안에 태양에너지량이 과다할 때, 대기는 방출보다 흡수를 더 많이 해서 열에너지를 저축해둡니다. 밤에는 대기가 방출하는 약간의 에너지가 행성의 표면을 덥혀주는 것이지요. 대기는 행성의 표면이 쉽사리 식지 않도록 보온 효과를 일으키는 것입니다.
그런데, 이러한 보온 효과는 대기의 열용량이 클수록 더 탁월할 것입니다. 다시 말해, 대기가 더 많은 기체 분자를 포함할수록 열용량이 커지는 것입니다. 대기압이 크다는 것은 기체 분자가 많다는 것을 의미하므로, 대기압이 클수록 대기의 열용량이 크고, 보온 효과가 더 탁월하다고 말할 수 있겠습니다.
대기압이 행성의 표면 온도에 영향을 주는 예는 금성과 화성에서 쉽게 찾아 볼 수 있습니다. 금성과 화성 둘다의 경우 이산화탄소가 대기의 95% 가량을 차지하고 있습니다. 하지만, 금성은 480C에 달하는 매우 높은 온도를 보이지만 화성의 온도는 매우 낮습니다. 거의 같은 대기 조성을 가지고 있음에도 이렇게 두 행성의 온도 차이가 큰 것은 대기압의 차이 때문입니다.
비열이라는 것은 어떤 물질의 단위 질량이 보관할 수 있는 열에너지량을 상대적으로 나타내기 위한 물리량입니다. 비열이 클수록 단위 질량 안에 더 많은 열에너지를 보관할 수 있습니다. 이 말은 동일한 에너지를 투입하여 가열할 때, 비열이 큰 물질일수록 물질의 내부에 더 많은 에너지를 보관하게 되고, 그 결과 겉으로 드러나는 온도 변화는 더 작다는 것을 의미합니다. 반대로 비열이 작은 물질은 내부에 열에너지를 많이 보관할 수 없으므로 겉으로 온도 변화가 크게 나타납니다.
행성의 표면은 대기에 비해 상대적으로 비열이 작기 때문에, 태양 에너지를 받을 때 내부에 에너지를 많이 보관하지 못하고 외부로 쉽게 방출합니다. 따라서, 만약, 태양 에너지가 계속 공급되지 않는다면 행성의 표면은 쉽게 식겠지요. 하지만, 낮 동안에는 많은 양의 태양 에너지가 공급되고 행성의 표면은 역시 많은 양의 에너지를 방출함으로써, 우리가 만약 그 위에 맨발로 서있게 된다면, 우리 발바닥에 많은 열에너지를 공급해서 후끈후끈하게 만들 것입니다.
행성의 대기는 행성의 표면에 비해 비열이 큽니다. 따라서, 태양으로부터 받은 에너지를 외부로 쉽게 방출하지 않고 내부에 보관해 둡니다. 쉽게 차가와지지 않고 쉽게 뜨거워지지 않습니다.
이번에는 열용량에 대해서 말해보겠습니다. 열용량은 물질이 보관할 수 있는 열에너지의 양을 의미합니다. 앞에서 본 비열의 정의와 비슷하지요. 하지만 차이가 있습니다. 비열은 단위 질량의 물질이 보관할 수 있는 열의 양이며, 열용량은 질량에 제한을 두지 않습니다. 다시 말해, 동일한 비열의 물질이라 하더라도 질량이 더 클수록 더 많은 열에너지를 내부에 보관할 수 있는(열용량이 더 큰) 것입니다.
행성의 표면이 태양으로부터 받은 에너지를 쉽게 방출할 때 대기는 그것을 받아서 상당량을 내부에 보관해둡니다. 이것은 마치 은행에 저축하는 것과 같아서, 낮동안에 태양에너지량이 과다할 때, 대기는 방출보다 흡수를 더 많이 해서 열에너지를 저축해둡니다. 밤에는 대기가 방출하는 약간의 에너지가 행성의 표면을 덥혀주는 것이지요. 대기는 행성의 표면이 쉽사리 식지 않도록 보온 효과를 일으키는 것입니다.
그런데, 이러한 보온 효과는 대기의 열용량이 클수록 더 탁월할 것입니다. 다시 말해, 대기가 더 많은 기체 분자를 포함할수록 열용량이 커지는 것입니다. 대기압이 크다는 것은 기체 분자가 많다는 것을 의미하므로, 대기압이 클수록 대기의 열용량이 크고, 보온 효과가 더 탁월하다고 말할 수 있겠습니다.
대기압이 행성의 표면 온도에 영향을 주는 예는 금성과 화성에서 쉽게 찾아 볼 수 있습니다. 금성과 화성 둘다의 경우 이산화탄소가 대기의 95% 가량을 차지하고 있습니다. 하지만, 금성은 480C에 달하는 매우 높은 온도를 보이지만 화성의 온도는 매우 낮습니다. 거의 같은 대기 조성을 가지고 있음에도 이렇게 두 행성의 온도 차이가 큰 것은 대기압의 차이 때문입니다.
