얼음에 소금을 넣었을 때 온도가 내려가는 이유는 무엇일까요?
로마시대 귀족들은 알프스의 만년설을 가져다가 염 성분이 들어있는 진흙을 섞어서 냉동고를 만들었다고 하는데요.
얼음과 소금을 섞으면 온도가 내려가는 가는 이유가 궁금합니다.
안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.
소금에 의해서 녹는점이 낮아짐에 따라 얼기 위해서는 일반 물보다는 더 높은 에너지 흡수가 필요하게 됩니다.
이에 따라 주변의 온도가 낮아지는 효과를 가져와 냉동고가 되는 것 입니다.
안녕하세요. 박정철 과학전문가입니다.
소금을 얼음에 넣으면 얼음의 녹는점이 내려가게 됩니다. 이러한 현상은 '냉각제' 효과라고도 불리며, 소금과 같은 용질을 넣어서 물의 동결점을 낮추는 원리를 이용합니다. 물이 고체(얼음)에서 액체로 변할 때, 일정량의 열에너지가 필요합니다. 이 열에너지는 주변 환경(예: 물, 공기 등)에서 추출되므로 주변 온도가 낮아집니다. 소금이나 다른 용질을 추가하면, 이러한 상태 변화가 발생하는 온도(즉, 동결점)를 낮출 수 있습니다.
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
소금은 물에 녹아 물의 어는점을 낮추게 되는데, 이로인해 얼음이 물로 변하게 됩니다.얼음이 액체로 상태변화를 하기위해서는 주변으로부터 열 에너지를 끌어모아야하는데, 이 과정에서 주변 기온을 낮추게 되고 이를 흡열반응이라고 합니다.
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.
물과 소금을 혼합한다고 온도가 내려가진 않습니다.
물과 소금이 만나면 어는점이 낮아져서 얼음이 녹게 되는 것입니다.
안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
소금은 물의 얼음점을 낮춥니다. 얼음은 0도에서 응고하는데, 소금을 물에 녹이면 물 분자와 소금 분자 사이에 상호작용이 발생합니다. 이 상호작용은 물 분자의 운동을 억제하고 얼음의 응고를 어렵게 만듭니다. 따라서 소금을 넣으면 얼음의 응고점이 낮아지고, 더 낮은 온도에서도 얼음이 유지될 수 있게 됩니다.
또, 소금을 물에 녹이면 엔트로피가 증가합니다. 엔트로피는 분자의 무질서도를 나타내는데, 소금을 물에 녹이면 소금 분자가 물 분자 사이로 퍼져나가게 됩니다. 이 과정에서 분자의 무질서도가 증가하고, 엔트로피가 증가합니다. 엔트로피의 증가는 시스템의 에너지를 분산시키는 효과를 가지며, 이로 인해 온도가 내려가는 것으로 보입니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
얼음과 소금을 섞으면, 소금이 물 분자 사이의 결합을 약화시켜, 얼음의 녹는점이 낮아집니다. 그래서 얼음이 녹으면서 주변의 열을 흡수하여 온도가 내려가게 됩니다.
안녕하세요. 이태영 과학전문가입니다.
얼음에 소금을 뿌리면 온도가 내려가는 이유는 어는점 내림 현상과 흡열 반응으로 인해서 입니다.
1. 어는점 내림 현상
소금은 물과 섞으면 물의 어는점을 낮춥니다. 물의 순수한 상태에서 어는점은 0도이지만, 소금을 섞으면 어는점이 낮아져 -1도, -2도, -3도까지 내려갈 수 있습니다.
2. 흡열 반응
얼음이 녹으면 주변의 열을 흡수합니다. 이 과정에서 주변의 온도가 낮아집니다. 소금이 물에 녹는 과정도 흡열 반응이기 때문에 온도가 더 많이 내려갑니다.
얼음에 소금을 넣으면 온도가 내려가는 현상은 물의 양을 냉각시켜 얼음을 녹이는 물질의 물리화학적 특성에 기인합니다. 이러한 현상은 '냉동점 침하' 혹은 '냉각점 침하'라고도 불립니다.
소금을 얼음에 넣을 때의 작용과 결과는 다음과 같습니다:
물의 어는점 및 녹는점 낮춤: 소금은 물의 어는점(얼음으로 변하는 온도)과 녹는점(얼음이 녹아서 물이 되는 온도)을 낮추는 물질로서 작용합니다. 이는 물 분자와 소금 분자 간의 상호작용으로 인해 발생합니다.
물의 냉각: 얼음은 자체적으로 물보다 높은 열용량을 가지므로 물의 온도를 빠르게 낮출 수 있습니다. 소금이 물에 녹으면서 주변 열을 흡수하면서 얼음의 온도를 낮추는 효과가 있습니다. 이로 인해 주변 물의 온도도 낮아집니다.
녹아나는 얼음의 열 흡수: 얼음이 녹을 때에는 열을 흡수합니다. 소금이 물에 녹을 때 소금 분자들이 물 분자들과 상호 작용하면서 열을 흡수하는데, 이 과정에서 얼음의 열을 흡수하여 녹이는 데에 필요한 열을 공급합니다.
결과적으로, 얼음에 소금을 넣으면 소금의 특성으로 인해 주변의 열을 흡수하여 온도를 낮추고, 얼음이 녹는 과정에서도 열이 소모되어 냉각 효과가 발생합니다. 이러한 냉동점 침하의 원리를 이용하여 얼음을 사용한 냉각 및 얼음물을 만드는데 활용하는 경우가 많이 있습니다.
