학문
얼음은 보통 액체가 얼어서 된다고 알고있는데
얼음은 보통액체가 얼어서 된다고 알고있는데 얼음으로
얼리면 총무게 바뀌게 되는걸가요? 무게는 무거운것 같은데 물에뜨는이유는 뭘까요?
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안녕하세요.
얼음의 형성 과정에서 물의 질량은 변하지 않습니다. 따라서 ,물이 얼어 얼음이 되더라도 총 무게는 변함이 없습니다. 이는 질량 보존의 법칙(Law of Consevation of Mass)에 따른 것으로, 화학 반응이나 상태 변화에서 시스템의 총 질량은 보존됩니다. 얼음이 물에 뜨는 현상은 물의 독특한 밀도 변화와 관련이 있습니다.
물은 4°C에서 최대 밀도를 가지며, 얼음으로 얼면서 그 구조가 열등배위(thtrahedral coordination)의 결정 구조로 재배열됩니다. 이 결정 구조는 물 분자 간 확장된 공간을 만들어 얼음이 물보다 부피가 증가하게 합니다. 이로 인해 얼음의 밀도는 액체 상태의 물의 밀도보다 낮아지며, 따라서 물 위에 뜨게 됩니다.
이 현상은 물이 고체 상태에서는 부피가 증가하고 밀도가 감소하는 몇 안 되는 물질 중 하나임을 시사합니다. 얼음의 밀도가 약 0.917 g/cm³인 반면, 액체 물의 밀도는 약 1.00 g/cm³입니다. 이 차이는 얼음이 물 위에 떠 있게 하는 주된 요인입니다. 이러한 특성은 생태계에도 중요한 역할을 하며, 겨울철 얼음이 호수나 강의 표면에 형성되어 물 속 생명체가 극한의 환경에서 생존할 수 있는 보호막 역할을 합니다.