물통에 들어있는 얼음이 녹게 되면
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.밀도 차이 때문입니다.물과 얼음의 밀도 차이는 물이 0도에서 0.9998 g/cm^3정도의 밀도이지만, 얼음은 동일한 온도에서 0.9167 g/cm^3정도의 밀도를 가지게 됩니다.이유는 분자구조의 변경 때문인데요, 물에서 얼음으로 상태가 바뀌는 과정에서 물 분자는 수소결합을 통해 육각형의 분자 구조를 가진 얼음으로 변하게 되고 얼음은 물보다 부피가 크고, 밀도가 작아지게 됩니다.
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기름은 왜 뜨거운 물에 잘 씻어지나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.기름마다 굳는 응고점이 다르지만, 뜨거운 물의 온도가 응고점을 상회하고 기름 분자의 결합을 느슨하게 만들거나 끊게 됩니다.그럼 기름분자는 따로 분리가 되고 표면적이 넓어지게 됩니다. 여기에 계면활성제의 친유기가 기름에 달라붙기도 쉬워지면서 쉽게 기름을 닦아낼 수 있게 되는 것입니다.
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먼 바다에서 일어나는 쓰나미, 어떻게 쓰나미가 만들어 지나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.쓰나미가 발생하는 가장 큰 원인은 해저지진입니다.진원지가 해저에 있는 지진이 일어나면 쓰나미도 발생하게 되는데, 해안 지역이나 해저에서 산사태가 일어나거나 해저 화산 활동이 있을 때 혹은 해양 운석이 낙하할 때에도 쓰나미가 발생할 수 있습니다.지진이 일어나기 전, 지각판의 경계는 한 판이 다른 판의 아래에 들어가 있는 섭입 상태를 띠고 있습니다.그러다 압박을 받으면 지각판이 뒤틀리며 융기하게 되는데 이후 점착영역이 파열되고 지각판이 미끄러지면서 지반은 가라앉게 되죠. 또 상부 판과 하부 판의 점착 영역이 파열되면서 지진에너지가 방출됩니다.이 과정에서 발생한 위치에너지가 물에 전달되면 지진해일이 발생하게 되고 이 지진해일이 바로 쓰나미입니다.
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겨울철 눈이 내릴때는 왜 번개가 치지 않나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.눈이 내릴 때도 번개는 발생할 수 있지만 번개가 생기는 횟수가 크게 줄어듭니다.이유는 지표면 온도 때문입니다.지표면의 온도가 높으면 상승기류가 발생하며 그 과정에 전하가 분리되며 번개가 발생하지만, 눈이 내리는 경우 지표면의 온도가 높지 않기 때문에 상승기류가 발생하지 않고, 상대적으로 번개의 발생 가능성이 낮아지는 것입니다.
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과냉각 현상은 어떤 원리로 작동하나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.과냉각 현상은 기압이 내려가며 공기가 단열팽창하고 공기의 온도가 내려감으로써 발생하게 됩니다.그래서 이 때, 수증기는 물방울로 변하게 되는데 물방울은 어는점 아래에서도 얼지 않고 액체상태를 유지하는 경우가 발생하고 이를 과냉각 물방울이라고 합니다.그리고 또 다른 원인은 물체의 상태가 변하는 속도보다 냉각속도가 빠를 경우 인데, 물을 급속도로 온도를 낮추다 보면 얼기 전 이미 온도가 어는 점 보다 낮아지는 경우가 있습니다.하지만, 말씀하신 상황은 과냉각상태라고 하기는 어려운 것으로 보입니다.탄산음료를 따면 내부의 기압이 내려가는데요, 이 때 과냉각이 발생하면 액체상태를 유지하면서도 어는 점 아래의 온도가 되지만 상태가 이미 슬러시처럼 변했다는 것은 과냉각이라 말하기 어렵습니다.
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태양에 쌀알무늬가 생기는 이유
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.태양의 쌀알무늬는 태양 대류층 내의 플라스마 대류 흐름으로 발생합니다.대류 상부의 모습이 마치 쌀알 같이 보이게 한다고 하여, 쌀알무늬라고 부르는 것이죠.이 쌀알부분은 중심부는 보다 뜨거운 플라스마가 상승하는 부분이며 바깥 부분은 차가운 플라스마가 하강하는 부분입니다. 그래서 가장자리가 더 어둡게 보입니다.
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탄산음료의 탄산은 끓거나 얼면 왜 사라지는 것인가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.탄산음료는 이산화탄소가 물에 녹아있는 상태입니다.이산화탄소는 압력과 온도에 따라 녹아있는 양이 달라지게 되는 탄산음료를 얼리거나 끓이면 온도가 변화하며 수용할 수 있는 이산화탄소의 양이 바뀌며 이산화탄소가 물에서 분리되는 것입니다.
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블랙홀 사진은 어떻게 찍은 것인지 궁금합니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.현재 일반에 공개되는 블랙홀 사진은 사진이 아닌 만들어진 이미지입니다.블랙홀은 빛을 방출하지 않기 때문에 일반적인 방법으로 사진을 촬영하는 것은 불가능합니다.따라서 블랙홀이 내뿜는 무엇인가, 또는 현상을 이용하여 이미지를 만드는 것입니다.즉, 블랙홀은 근처의 물체들을 흡입하면서 높은 온도와 밝기를 내뿜고 이로 인해 X선, 감마선 등의 방사선을 방출하게 되는데, 이러한 방사선을 감지하여 이미지를 만들어내게 됩니다.
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황사비는 어떻게 만들어지는건가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.네, 맞습니다.공기 중 황사가 가득한 상황에서 비가 내리며 빗방울이 주변 황사 물질과 공기 중 이물질을 가득 품고 내리는 비가 황사비입니다.즉, 간단하게 황사비는 황사와 미세먼지가 섞인 비를 말합니다.
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비타민씨에는 전기를 생성하는 무언가 있는건지 궁금해요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.비타민 C가 전기를 유도하지는 않습니다.다만, 레몬이나 오렌지 등을 이용 꼬마전구에 불을 켤 수 있는 것은 과일에 꽂은 금속판과 과일의 산성 물질에 의한 반응 때문입니다.즉, 금속인 아연과 구리의 산화환원 반응 과정에서 발생하는 전자의 이동 때문인데, 아연판에서 산화반응이 일어나 아연이온이 되며 방출된 전자가 도선을 타고 전구를 거쳐 구리판으로 이동하며 전구에 불이 들어오는 것입니다.
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