얼음이 물에 뜨는 이유는 무엇일까요?
아이와 얼음물을 먹다가 아이가 얼음이 왜 뜨는지 물어보더라구요.
얼음이 더 무거울꺼 같은데 물에 왜 뜰까요?
과학에는 관심없던 엄마라 대답하기 힘드네요^^;
안녕하세요. 이만우 과학전문가입니다.
우선, 물과 얼음의 밀도 차이가 나는데요..
똑같은 부피일때 물의 밀도가 얼음의 밀도보다 큽니다. 따라서..같은 부피때 물은 얼음보다 질량이 더 크죠
얼음이 물에 뜨는 원리는 이러한 밀도와 부력의 상호작용으로 설명할 수 있는데요
얼음이 물로 녹아서 같은 부피의 물질이 되었을 때, 물의 밀도가 얼음의 밀도보다 더 크므로 물은 얼음보다 더 많은 질량을 가지게 됩니다.
이로 인해 얼음은 물 위에 떠있게 되는데, 이 때 물 위에 떠있는 얼음은 물 위에 작용하는 부력과 같은 크기의 무게를 가지게 됩니다.
안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.
이 것은 밀도로 설명할 수 있습니다.
두 개의 물질이 같이 있을 경우 밀도가 작은 물질이 뜨게 됩니다.
바로 이러한 이유로 얼음이 물보다 밀도가 작기 때문에 얼음이 뜨게 되는 것 입니다.
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.
대부분의 물질은 액체에서 고체로 되면서 부피가 줄어듭니다. 하지만, 물의 경우는 특별합니다. 물이 얼음이 되면서 부피가 커집니다. 혹시, 페트병에 물을 넣어 얼린경험이 있으시다면 바로 알아채실겁니다. 페트병에 물이 얼어있으면 빵빵하게 돼버리는데, 얼음이 물보다 부피가 크기 때문이죠. 물 분자는 액체 상태에서 자유롭게 있다가 어는점이 되면서 배열을 이룹니다. 이 때 6각 배열로 정렬하면서 얼음(고체)이 되는데, 6각 배열은 기존 물 분자 6개가 있던 공간보다 큰 공간을 차지합니다. 또한 6각 구조 내부로는 물 분자가 위치하지 않게 되죠. 이러한 원리로 얼음이 되면서 부피가 커진거죠. 그리고 물의 질량은 여전히 얼음의 질량과 동일합니다. 즉, 물의 밀도가 얼음의 밀도보다 크기 때문에 얼음이 물 위에 뜨는 이유입니다. 마치 풍선이 되듯이 팽창한다 생각하시면됩니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
얼음이 물에 뜨는 이유는 얼음이 물이 얼면서 부피가 팽창하기 때문입니다. 얼음이 물이 얼면서 부피가 팽창하는 이유는 얼음의 구조가 물이 얼기 전의 구조와 다르기 때문입니다. 물이 얼기 전에는 물 분자가 서로 얽혀서 빽빽하게 붙어 있습니다. 하지만 물이 얼면 물 분자가 서로 멀리 떨어져서 정육면체 모양의 구조를 이루게 됩니다. 이 구조는 물이 얼기 전의 구조보다 부피가 큽니다. 따라서 얼음은 물이 얼기 전의 물보다 부피가 커서 물에 뜨게 됩니다
안녕하세요. 신광현 과학전문가입니다.
물에 뜨는 것은 밀도때문입니다.
밀도는 질량/부피입니다. 여기서 물은 액체에서 고체가 되면서 분자들이 특별한 결합을 하는데 이것을 수소결합이라고 합니다. 이 결합으로 인해 액체보다 부피가 커집니다. 즉 물의 밀도를 1이라고 잡으면 얼음이 될경우 밀도 0.9 이런 단위가 되어물에 뜨게 됩니다. 쉽게 설명하면 물성분이 얼음이 되면서 특별한 결합을 해 물 위로 뜬다. 이정도로 아시면 될거 같습니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
물은 4℃에서 가장 밀도가 높아지고, 이보다 높은 온도에서는 밀도가 낮아집니다. 따라서 물이 얼어서 고체가 되면, 그 밀도가 더 낮아지게 됩니다. 그리고 이로 인해, 물에 뜨는 것입니다.
예를 들어, 얼음이 된 물의 밀도는 0℃에서 약 0.92g/cm³이고, 물의 밀도는 4℃에서 약 1.00g/cm³입니다. 따라서 물에 얼음이 떠 있는 상황에서는, 얼음이 된 물의 밀도가 작아서 물보다 가벼워지기 때문에 물 위에 떠 있게 됩니다.