학문
냉동실에 물을 트레이에 얼릴때 잘안때어지는이유가먼가요
평소에 냉동실에 물을 트레이에 얼려놓을때 두개씩 넣어서 얼립니다. 근데 희안하게 위쪽 트레이는 얼음이 잘빠지는데 아래에 놓아둔 트레이의 얼음은 잘안떼어지거든요.. 이게 과학적으로 무슨 이유가 있을까요?
3개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
주된 이유는 바로 냉동실 안의 냉기 순환과 온도 분포 때문입니다.
대부분의 냉동실은 위쪽에서 냉기가 더 강하게 나오는 경우가 많고, 냉기는 아래로 내려가는 성질이 있습니다. 그래서
위쪽 트레이 : 냉기를 직접적으로 더 많이 받아 빠르게, 그리고 아주 차갑게 얼어요. 얼음이 충분히 차가워지면 얼음 결정이 수축하는 경향이 생겨 트레이 벽면에서 살짝 떨어져 나오기 쉬워집니다. 그래서 얼음이 더 잘 분리되는것입니다.
아래쪽 트레이 : 위쪽 트레이보다는 냉기가 덜 전달될수있습니다. 냉기 전달이 상대적으로 적어서 얼음이덜 차갑게 얼거나, 트레이 받가과 맞닿아 있는 부분에 미세하게 녹았다 얼었다를 반복하며 서리가 더 많이 생길수도있습니다.이렇게 얼음과 트레이 사이, 혹은 트레이와 냉동실 바닥 사이에 미세한 물기가 얼음막이 생기면 접착력이 더 강해져서 잘 떨어지지 않게 됩니다.
물이 얼면 부피가 살짝 늘어나 트레이를 밀어내는 힘도 생기지만 위에서 설명한 냉기 전달의 차이가 얼음이 빠지는정도에 가장 큰 영향을 준다고 볼수있습니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
냉동실에서
물을 트레이에서
얼릴 때 잘 분리가 안 되는 이유는
다음과 같습니다.
물이 얼면 부피가 약 9% 정도 팽창합니다.
트레이가 물의 팽창을 감당하지
못하면 트레이와 물이 서로 달라붙어 분리하기 어려워질 수 있습니다.
플라스틱 트레이는 금속 트레이에
비해 열전도율이 낮아 물이 얼면서 트레이와 물 사이에 공극이 생기기 쉽습니다.
이 공극은 물이 트레이에서 분리되는 것을 방해합니다.
냉동 온도가 너무 낮으면 물이 빠르게 얼면서
트레이와 물 사이에 공극이 생기기 쉽습니다.
물에 불순물이 많으면 얼면서 결정이 불규칙하게 형성되어
트레이와 물 사이에 공극이 생기기 쉽습니다.
물을 트레이에서 쉽게 분리하기 위한 방법이있어요.
금속 트레이를 사용합니다
금속 트레이는 플라스틱
트레이에 비해 열전도율이 높아 물이 고르게 얼고 트레이와 물 사이에 공극이 생기기 어렵습니다.
냉동 온도를 적절하게 설정합니다
냉동 온도를 -18℃ 정도로 설정하면 물이 천천히 얼면서
트레이와 물 사이에 공극이 생기는 것을 방지할 수 있습니다.
물에 소금을 약간 넣습니다: 소금은 물의 융점을 낮추고 얼면서 결정이 더 작고 균일하게 형성되도록 합니다.
얼린 후 트레이를 살짝 흔들거나 따뜻한 물에 담근 후 분리합니다
트레이를 살짝 흔들거나 따뜻한 물에 담그면
물과 트레이 사이에 공극이 생겨 분리가 쉬워집니다.
트레이를 따뜻한 물에 담글 때 너무 뜨거운 물을 사용하면 트레이가 변형될 수 있으므로 주의해야 합니다.
답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
냉동실에서는 냉기가 위에서 아래로 흐르는 경향이 있습니다. 그래서 위쪽 트레이에 있는 얼음은 냉기가 더 잘 전달되어 빨리 얼어붙고, 아래쪽 트레이에 있는 얼음은 냉기의 전달이 적을 수 있어 덜 얼어붙을 수 있습니다. 위쪽 트레이에 있는 얼음은 아래쪽 트레이에 비해 압력이 더 적게 가해지는 경향이 있습니다. 이는 위쪽 트레이의 얼음이 상대적으로 더 쉽게 이동하고 떨어질 수 있도록 만들어줍니다.