차가운 물이나 음료병을 열 때 열자마자 얼어버리는 경우 왜 그런가요?
안녕하세요 엄청 차갑게 냉장실에 넣어둔 음료병이나 캔을 상온에 꺼내 딸 경우 액체이던 음료가 서서히 굳는 경우를 볼 수 있는데요 왜 더 기온이 높은 상온에서 음료를 열었는데 액체가 얼어버리는 것인지 이유가 궁금합니다. 알려주시면 감사하겠습니다.
4개의 답변이 있어요!안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
차가운 물이나 음료병을 열 때 열자마자 얼어버리는 현상은 과냉각 현상 때문입니다.
과냉각이란 물질이 상태 변화를 겪을 때 일어나는 온도보다 더 낮은 온도까지 내려가도 그 상태가 변하지 않는 현상을 말합니다.
물은 보통 0도에서 얼지만, 과냉각 상태에서는 0도 이하로 내려가도 얼지 않습니다. 하지만 이런 과냉각 상태의 물에 충격을 주거나 불순물을 넣으면 순식간에 얼음으로 변하고, 이런 현상을 '즉결동’이라고 합니다.
따라서 차가운 음료병을 열자마자 내용물이 얼어버리는 것은, 병 안의 음료가 과냉각 상태였다가 병을 여는 과정에서 충격을 받아 즉결동이 일어난 것이죠.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
물이나 음료가 극도로 차갑게 냉각되어 있을 때, 그 온도가 물질의 어는 점보다 낮을 수 있습니다. 어는 점은 해당 물질이 고체로 변하는 온도를 말합니다. 따라서 열이 점차 추가되면서 어는 점보다 낮은 온도에서 과냉각이 발생할 수 있습니다.물이나 음료에는 얼음의 형성을 촉진하는 핵이 없을 수 있습니다. 얼음은 일반적으로 어는 점보다 높은 온도에서 형성되어야 합니다. 하지만 얼음 핵이 없는 경우, 물 자체가 얼음이 형성되는 온도에 도달해도 얼음이 형성되지 않을 수 있습니다. 그러나 열이 물에 추가되면 핵 없이 얼음 결정이 형성되는 작은 변동이 발생하고, 이로 인해 과냉각된 물이 순간적으로 얼어버리는 것을 관찰할 수 있습니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
음료수병이나 캔이 매우 차갑게 냉장했다가
뚜껑을 오픈했을 때 얼어버리는 현상을 과냉각이라고 합니다.
물이나 액체가 영하 0도 이하로 냉각되었지만 아직 얼지 않은 상태를 의미합니다.
순수한 물은 0도가 되어도 즉시 얼지 않습니다. 또한, 0도 미만의 온도에서도 즉시 어는 것은 아닙니ㅏㄷ.
액체 상태를 유지하기 위한 충분한 결정화 지점이 없기 때문입니다.
외부에서 병을 따는 행위 등의 자극을 주면 얼음 결정을 형성하기 시작하는 결정화 핵의 작용을 하게 됩니다.
얼음 결정이 생기기 시작하면 연쇄 반응을 일으켜서 과냉각된 액체가
즉시 얼어버리는 현상이 발생합니다.
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