학문
뜨거운 유리잔에 얼음물을 갑자기 부으면 깨지던데 원리가 무엇인가요?
안녕하세요
엄청 뜨거운 유리잔에 엄청 차가운 얼음물을 갑자기 부으니까 꺠지던데 왜 그런건지 알수 있을까요?
어떤 원리인지 궁금합니다.
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1개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 정준민 과학전문가입니다.
유리잔과 같은 물체는 열팽창계수가 작기 때문에 급격한 온도 변화에 대해 잘 견딜 수 없습니다. 열팽창계수는 물질의 온도가 1도 변화할 때 그 길이나 부피가 변화하는 정도를 나타내는 값으로, 유리의 경우 다른 물질들에 비해 작기 때문에 급격한 온도 변화에 민감합니다.
따라서, 엄청 뜨거운 유리잔에 갑자기 차가운 얼음물을 부으면, 유리잔의 일부분은 냉각되면서 급격하게 수축하고, 그 주변 부분은 여전히 뜨겁기 때문에 팽창합니다. 이러한 급격한 팽창과 수축의 변화로 인해 잔의 구조가 변형되면서 깨지게 됩니다. 이러한 현상을 열적 충격(thermal shock)이라고 합니다.
따라서, 유리잔에 차가운 물을 부을 때에는, 물의 온도를 서서히 올리면서 잔의 온도 변화를 줄여주는 것이 좋습니다. 또한, 열에 민감한 물질로 만들어진 그릇에는 급격한 온도 변화를 주지 않는 것이 좋습니다.