진공상태에서 아이스크림이 녹을까요?

Question

진공상태에서 아이스크림이 녹을까요?

우주에서는 열전달이 안된다 하쟎아요. 그러면 진공상태에서는 아이스크링이 녹지 않을것 같은데 맞나요.

Answer 1

녹습니다.

많은 분들이 "진공이면 열전달이 안 되니까 안 녹는 거 아닌가?"라고 생각하는데, 사실 진공에서도 열전달이 아예 없는 건 아닙니다.

공기나 물 같은 매질을 통한 전도·대류는 거의 없지만, 복사(빛, 적외선)에 의한 열전달은 가능합니다.

예를 들어 우주 공간에 아이스크림을 꺼내 놓으면 태양빛을 받는 쪽은 오히려 엄청 뜨거워질 수 있습니다. 그래서 녹거나 증발할 수 있어요.

게다가 진공에서는 압력이 매우 낮아서 아이스크림 속의 수분이 녹기 전에 바로 증발하거나 승화하는 현상도 일어날 수 있습니다.

그래서 실제로는 "안 녹는다"기보다는 우리가 지구에서 보는 방식과는 다르게 변한다고 보는 게 맞습니다.

결론적으로 진공 상태라고 해서 아이스크림이 영원히 그대로 있는 것은 아닙니다. 주변 온도와 받는 복사열에 따라 녹거나, 수분이 날아가면서 말라버릴 수도 있습니다.

Answer 2

진공 상태에서는 공기가 없어 대류와 전도가 일어나지 않지만, 복사열은 존재하기 때문에 아이스크림을 진공에 두면 압력이 급격히 낮아져 내부 수분이 끓거나 승화해 빠르게 증발할 수 있습니다.

따라서 열 전달 방식이 달라져서 아이스크림은 녹거나 증발하며 형태가 없어지게 됩니다. 우주에서는 태양빛을 받으면 복사열로 가열되어 빠르게 변하고, 그늘에서는 극저온으로 얼어붙는 등 환경에 따라 전혀 다른 결과가 나타납니다.

Answer 3

진공 상태에서도 복사열이 전달되기 때문에 아이스크림은 결국 녹습니다.

다만 외부 압력이 없어서 내부 공기 방울이 격렬하게 부풀어 오르고, 낮은 기압 때문에 수분이 차가운 상태로 부글부글 끓으며 증발하게 됩니다. 이 과정에서 열을 빼앗겨 일시적으로 꽁꽁 얼어붙는 동결 건조 상태가 되었다가, 주변의 빛이나 열(복사선)을 흡수하면서 서서히 녹아내리게 됩니다.