Gakken × Asahi Shimbun Kids Net

Tại sao hơi thở trở nên trắng xóa vào những ngày lạnh?

Tại sao hơi thở trở nên trắng xóa vào những ngày lạnh?

Câu trả lời: Bởi vì hơi nước trong hơi thở bị làm lạnh và biến thành nước.

Vào buổi sáng mùa đông, khi nhìn thấy hơi thở của mình biến thành màu trắng, tôi cảm thấy "Hôm nay cũng lạnh quá". Tại sao hơi thở của chúng ta không thể nhìn thấy khi nói chuyện bình thường, nhưng lại có thể nhìn thấy màu trắng vào những ngày lạnh?

Cơ chế này tương tự như quá trình hình thành mây (bài viết liên quan: "Mây hình thành từ đâu và như thế nào?"). Hơi nước (khí) trong hơi thở bị làm lạnh bởi không khí xung quanh và biến thành nước (chất lỏng), trông có màu trắng.

Hãy xem xét kỹ hơn một chút. Trước tiên, cơ thể chúng ta luôn thay đổi lượng nước, không chỉ qua nước tiểu và phân, mà còn qua da và hơi thở (khí thở ra). Trong trường hợp hơi thở, mỗi ngày cơ thể thải ra khoảng 400mL nước dưới dạng hơi nước. 1)

Nhiệt độ hơi thở là 35~37℃, gần bằng nhiệt độ cơ thể. Ngược lại, nhiệt độ mùa đông thường xuống dưới 10℃. Do đó, hơi thở sẽ bị làm lạnh nhanh chóng bởi không khí xung quanh.

Lượng hơi nước có thể chứa trong không khí thay đổi theo nhiệt độ không khí, và lượng hơi nước sẽ giảm khi nhiệt độ thấp*. Khi nhiệt độ giảm, hơi nước không thể chứa trong hơi thở sẽ biến thành nước (ngưng tụ).

Tuy nhiên, để hơi nước ngưng tụ, nó phải bám vào một thứ gì đó. Đó là những hạt bụi nhỏ gọi là "aerosol". Khi nhiều hạt hơi nước nhỏ va chạm vào aerosol lơ lửng trong không khí, chúng sẽ kết tụ lại với nhau. Những hạt nước này kết tụ lại với nhau sẽ tạo thành những đám mây trắng.

※1 1m3의 공기가 포함할 수 있는 수증기의 양을 "포화 수증기량"이라고 합니다.

Trên Trái đất, có một nơi rất lạnh nhưng hơi thở không biến thành màu trắng. Nơi đó là Nam Cực. Lý do là "không khí rất trong lành".

Ở trên, tôi đã viết rằng để hơi nước ngưng tụ thành nước, cần có aerosol. Vậy, bản chất của aerosol này là gì? Đó là bụi đất do gió thổi lên, khí núi lửa do hoạt động núi lửa, tinh thể muối trong biển, phấn hoa thực vật, khí thải từ nhà máy và ô tô, v.v. 2)。Bị bao phủ bởi băng và ít có hoạt động của con người, ở Nam Cực, bụi đất, phấn hoa và khí thải tạo thành aerosol cũng ít hơn.

Không khí ở các thành phố của Nhật Bản được cho là có hơn hàng chục nghìn hạt aerosol trên mỗi cm3. Mặt khác, lượng aerosol quan sát được xung quanh căn cứ Showa ở Nam Cực chỉ bằng 1/1000 đến 1/100 lượng aerosol ở Nhật Bản3). Do lượng aerosol cần thiết để hơi nước ngưng tụ ít, nên hơi thở khó trở nên trắng xóa.

Bài viết được công bố: Tháng 4 năm 2022

Tài liệu tham khảo

1) Suntory "Khoa học về nước: Nước chảy ra và nước chảy vào" "Từ điển lớn về nước": https://www.suntory.co.jp/eco/teigen/jiten/science/10/

2) Hideaki Iwatsuki, "Cuốn sách giúp hiểu rõ những kiến thức cơ bản mới nhất về khí tượng học [Phiên bản thứ 3]". 2017. Shuwa System.

3) Viện nghiên cứu địa phương quốc gia "Ghi chép của đoàn thám hiểm lần thứ 47: Quan sát khí quyển và khí aerosol" "Showa Kichi NOW!!" Ngày 7 tháng 5 năm 2006: https://www.nipr.ac.jp/jare-backnumber/now/back47/20060507.html

Giám sát: Mitsuharu Oyama

Sinh năm 1957 tại Tokyo. Tốt nghiệp thạc sĩ tại Đại học Công nghệ Tokyo. Từng là giáo viên vật lý tại trường trung học, giám đốc giáo dục tại Ủy ban Giáo dục tỉnh Chiba, hiệu trưởng trường trung học Chosei tỉnh Chiba, hiện là giáo sư tại Khoa Sư phạm Đại học Shumei, phụ trách giảng dạy và thực hành về phương pháp giảng dạy "nghiên cứu toán học và khoa học" và "giờ học tổng hợp". Ông cũng thường xuyên xuất hiện trong các chương trình thí nghiệm khoa học trên truyền hình và các lớp học thí nghiệm khoa học. Ông là cố vấn dự án của Bảo tàng Khoa học Chiba, giám đốc điều hành của Hiệp hội Giáo dục Vật lý Nhật Bản, thành viên của Hiệp hội Giáo dục Khoa học Nhật Bản và Hiệp hội Giáo dục Khoa học Tự nhiên Nhật Bản, thành viên ban biên tập tạp chí "Giáo dục Khoa học Tự nhiên" hàng tháng.

PAGETOP