저장된 물을 시원하게 만들기위한 최소 얼음량

Question

저장된물이 상온 미온수고 가정할때

355m,500m,550m, 1L,1.5L,2.0L

2.5L,3.0L,3.5L,5.0L,8L,10L,15L

18L,20L,25L,30L등을 단발성 으로

시원하게 만들어 음용할 수 있는 갯수와 질량을 알고 싶고 만약에 500ml와 1L가있다면 500ml의 2배수를 느면 무조건 시원해 지는지 궁금합니다. 2배가 아니여도 인계점이 달라지겠죠?

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

문제의 요지가 제가 생각하는 것이 맞는지는 모르겠지만 아는 범위 내에서 말씀드리도록 하겠습니다.

상온의 물을 마시기 시원한 온도로 낮추려면 물 용량의 약 20%정도 질량의 얼음이 필요할 듯합니다.

1개당 20g인 가정용 각얼음을 기준으로 계산하면 355mL는 3.5개(71g), 500mL는 5개(100g), 1L는 10개(200g)가 필요합니다. 용량이 커질수록 비례하여 2L는 20개, 5L는 50개(1kg), 10L는 100개(2kg), 20L는 200개(4kg), 30L는 300개(6kg)의 얼음을 넣어야 시원해집니다.

500mL의 2배 용량인 1L에 얼음을 정확히 2배 넣으면 열역학 법칙에 의하면 무조건 똑같이 시원해져야 합니다. 물의 양이 늘어난 만큼 빼앗아야 할 열량도 비례하기 때문입니다.

하지만, 용량이 커질수록 시원해지는 속도와 외부 환경에 따른 임계점의 변화가 생기기 마련입니다. 얼음 양이 많아지면 서로 뭉쳐 물과 닿는 표면적 비율이 줄어들기 때문에 녹는 데 시간이 더 걸릴 것입니다. 결정적으로 대용량 용기는 공기와 닿는 면적이 넓어 얼음이 녹는 동안 주변 상온의 열을 더 많이 흡수합니다. 따라서 10L 이상의 대용량일 때는 비례 계산값보다 얼음을 더 넣어야 확실한 냉각 효과를 볼 수 있다고 생각합니다.