얼음이 물에 뜨는 이유 알려주세요

안녕하세요. 김바른 치과의사입니다.

엄밀하게 설명드리자면 무거워서 가라앉는 것은 아닙니다.

우리가 알고 있는 무겁다 가볍다는 무게의 개념입니다. 무게란 질량에 중력가속도가 곱해진 값입니다.

그러나 물에 뜨는지 가라앉는지 여부는 무게의 개념이 아닌 밀도의 개념입니다.

밀도랑 부피당 질량의 개념입니다. 즉 단위 부피속에 얼마나 많은 질량이 들어있는지를 표시한 값이 밀도입니다.

밀도가 높을 수록 가라앉고 낮을수록 물에 뜹니다.

H2O의 경우 고체로 변하면 액체상태에 비해 부피가 증가하므로 밀도가 감소하며 따라서 액체상태에 비해 밀도가 낮아져서 뜨게됩니다.

안녕하세요. 조진우 약사입니다.

물체가 물 위에 뜨는것은 ‘부력’이라는 힘에 의해서 결정이 됩니다.

물이나 공기와 같은 유체에 잠긴 물체는 중력과 반대 방향인 윗방향으로 힘을 유체로부터 받게 되고 이 힘이 부력입니다.

부력에 대해서는 아르키메데스가 목욕탕에서 ‘유레카’를 외치며 알게 된것으로도 유명합니다.

부력에 연관되어 있는 것은 유체의 밀도, 물체가 밀어낸 유체의 부피, 중력가속도 등이 있습니다.(자세한 식은 인터넷에 부력이라고 입력하시면 나올것입니다)

이때 물체가 받는 알짜 힘은 중려고가 부력의 차이인데요.

이 힘의 차이를 결정하는것은 물체와 유체(물)의 밀도 차이 입니다.

유체를 물로 한정 했을때, 물과 물체의 밀도차이에 따라서 물에 뜨고 가라앉는것이 결정됩니다.

물은 수소결합이라는 특수한 화학적 결합으로 인해

얼음의 밀도가 물보다 작아지게 됩니다.

이러한 이유로 얼음이 물에 뜨는 성질을 가집니다.

감사합니다.

안녕하세요. 배영광 과학전문가입니다.

얼음이 물에 뜨는 이유는 물보다 얼음의 밀도가 작기 때문입니다.

물에서 얼음으로 상태 변화하는 과정에서 물 분자는 수소결합을 통해 육각형의 분자 구조를 가진 얼음으로 변하게 됩니다.

때문에, 얼음은 물보다 부피가 크고, 밀도가 작습니다.

또한 무거워서 가라앉는다 할 때 무겁다의 기준은 물보다 밀도가 크다로 해석 가능합니다.

감사합니다.

안녕하세요. 안상우 치과의사/경제·금융전문가입니다.

물체가 물에 뜨는것은 비중과 관련이 있습니다.

비중은 물에 대한 상대적인 밀도를 의미합니다.

물과 얼음을 비교해볼때 얼음은 분자사이의 공간이 넓기 때문에 물보다 비중이 낮아 지게 됨으로써 물에 뜨게 되요.

안녕하세요. 김훈식 박사입니다.

기본적으로 물에 뜨는지 가라앉는지에 대한 것은 비중의 문제입니다.

물과 기름에서 기름이 뜨거나 가라앉는 것도 비중의 문제입니다.

얼음의 경우 냉장고에 얼음을 얼리면 부피가 커지는 것을 알수있고 그럼 비중은 낮아지게됩니다. 비중이 물보다 낮으면 뜨게되는 것이죠

안녕하세요. 정진석 치과의사입니다.

이는 화학적인 구조로 인하여 나타나는 성질입니다.

즉 물과 얼음은 화학적인 성분은 같으나 고체와 액체일 때 이들의 배열이 달라집니다. 이에 따라 밀도 및 비중이 달라질 수 있어 나타나는 현상입니다. 즉 고체와 액체 상태일때 동일 성분이더라도 구조적 차이가 있어서 나타나는 현상입니다.

아무쪼록 저의 답변이 문제 해결에 작게 나마 도움이 될 수 있기를 기원드립니다. 항상 건강하고, 행복하세요^^

안녕하세요. 신동호 과학전문가입니다. 얼음이 물에 뜨는 이유는 얼음이 액체상태의 물보다 비중이 낮기때문에 비중이 낮은 얼음이 물 위에 뜨는것입니다 참고로 물은 썹씨4도 1기압에서 비중이 가장 큰 값인 1입니다

안녕하세요. 황미희 과학전문가입니다.

물이 얼음이 되면 부피가 늘어납니다. 냉동실에 물을 얼려서 얼음을 만들면 물 넣은 위치보다 얼음이 되면 부피가 늘어서 높이가 높아지는 현상을 보게 됩니다.

동일한 질량에 부피가 늘어나면 밀도가 낮아지는 거죠. 밀도가 낮으면 가볍다고 하고 밀도가 높으면 무겁다고 합니다. 밀도가 높다는건 같은 부피 대비 질량이 높은거죠. 그래서 무겁다고 표현합니다.

안녕하세요. 문훈 과학전문가입니다.

물의 밀도 차이에 의한 것 입니다. 물의 밀도는 섭씨 4도에서 가장 무거운 1이 됩니다. 그보다 낮은 온도에서 만들어지는 얼음은 1보다 낮게 되므로 물위에 뜨는것이죠. 온도에 따른 무게의 영향이 있기때문에 무거울때 가벼울때가 있습니다. 표를 참고해주세요~^^

감사합니다.

안녕하세요. 성삼경 과학전문가입니다.

고체 액체 기체를 기준으로 볼때

얼음(고체)은 물(액체)보다 밀도가 낮습니다.

(물과 기름을 섞으면 기름이 물 위에 뜨는 원리와 동일)

따라서 얼음이 물 위에 뜨게되고,

겨울철 호수나 강에 물이 얼어도 물이 위에서부터 얼기 때문에 호수나 강에 사는 물고기들이 겨울에도 살 수 있는것 입니다.

감사합니다.