물에 베이킹소다 넣으면 물 온도가 낮아지는 이유

Question

제곧내. 방금 제가 샤인머스켓을 씻으려고 물에 베이킹소다를 넣고 녹였는데 물이 엄청 차가워졌어요. 그래서 날씨가 추워서인가?하고 베이킹소다 넣기 전 물이랑 똑같은 물 틀었는데 걔는 엄청 미지근했어요. 그래서 다시 한 번 새로운 물 받아놓고 베이킹소다 넣으니까 또 시원해졌어요. 무슨 원리인가용??

Answer 1

안녕하세요.

베이킹소다(탄산수소나트륨 ; NaHCO₃)를 물에 넣었을때 물 온도가 낮아지는 현상은 용해열(heat of solution)과 관련이 있습니다. 용해열은 물질이 물에 녹을 때 흡수하거나 방출하는 열의 양을 의미합니다. 특정 물질이 물에 녹을 때, 물질의 분자 구조가 변하면서 주변의 열을 흡수하거나 방출하게 됩니다.
베이킹소다가 물에 녹는 과정에서 열을 흡수하는데, 이를 흡열 반응(endothermic reaction)이라고 합니다. 즉, 베이킹소다가 물에 녹으면서 물 속의 열을 흡수하게 되어 물의 온도가 낮아지는 것입니다. 이 과정에서 물은 베이킹소다 분자를 안정화시키기 위해 에너지를 사용하며, 그 결과 물의 온도가 떨어지게 됩니다.
이 현상은 베이킹소다 자체가 특별히 차갑기 때문이 아니라, 물에 녹으면서 발생하는 물리적·화학적 반응이 열을 흡수하기 때문에 나타납니다. 이를 용해열에 따른 온도 감소 현상으로 설명할 수 있습니다.
따라서, 물에 베이킹소다를 넣으면 물 속의 에너지가 사용되어 물 온도가 낮아지는 것입니다.

Answer 2

안녕하세요. 이원영 전문가입니다.

베이킹소다는 베이킹소다(NaHCO₃)가 물에 녹을 때, 물 분자와 베이킹소다 입자 사이의 결합을 형성하기 위해 주변으로부터 열을 흡수해야 합니다. 베이킹소다의 결정 구조를 이루는 이온(양이온과 음이온)들이 물에 들어가면서 분리됩니다. 이 과정에는 에너지가 필요합니다. 그래서 차가워지는 것입니다.