액체가 얼었을 때 부피가 늘어나는 정도는 어떻게 결정되나요?
살면서 시원하게 먹으려고 물이나 음료를 냉동실에 넣어놨다가 얼어서 터지는 경우가 있습니다. 그런데 음료마다 얼었을 때 부피가 늘어나는 정도가 달라서 어떤 것은 터지고 어떤 것은 딱 맞게 얼던데 부피가 늘어나는 정도는 무엇에 의해서 결정되는 것인가요?
4개의 답변이 있어요!안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.
음료가 얼어서 부피가 늘어나는 것은 물질의 물성과 물의 상태 변화에 기인합니다. 냉동실에서 음료가 얼 때, 물이 고체 상태로 변하면서 분자 간의 배열이 정렬되고 결정이 형성됩니다. 이 과정에서 물 분자 간의 거리가 증가하며, 이로 인해 음료의 부피가 늘어나게 됩니다.
물질의 물성은 얼마나 많은 공간을 차지하느냐를 결정하는 요소입니다. 물은 고체, 액체, 기체 상태에서 각각 다른 부피를 가지는데, 고체 상태인 얼음의 부피는 액체 상태인 물보다 큽니다. 이는 얼음의 결정 구조가 물 분자 간의 정렬로 인해 더 큰 공간을 차지하기 때문입니다.
따라서, 음료마다 얼었을 때 부피가 늘어나는 정도는 해당 음료의 성분, 농도, 온도 등에 따라 달라질 수 있습니다. 높은 설탕 농도를 가진 음료나 알코올 함유 음료 등은 물질의 농도가 높아 얼 때 부피가 크게 늘어날 수 있습니다. 또한, 얼음 결정의 크기와 형태도 음료의 부피 변화에 영향을 줄 수 있습니다.
따라서, 음료가 얼어서 터지지 않도록 하려면 충분한 공간을 남겨두는 것이 중요하며, 음료의 특성에 따라 얼어서 부피가 늘어날 수 있는 가능성을 염두에 두는 것이 좋습니다.
안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.
액체가 얼어 팽창하게 되는 것인 밀도에 의한 것 입니다.
물이 얼음이 되면서 밀도가 낮아지게 됩니다. 바로 이 이유로 부피가 늘어나게 되는 것인데, 이를 분자로 설명하면 얼음이 되면서 결정 구조에 의해서 분자 간 간격이 벌어지게 됩니다. 이 벌어지는 과정에 의해서 부피가 늘게 되는 것 입니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
액체가 얼어서 고체가 되면 부피가 늘어나는 것은 물리학적인 현상입니다. 이러한 현상은 "얼음의 밀도"와 관련이 있습니다. 대부분의 물질은 고체 상태에서 액체 상태보다 더 높은 밀도를 가집니다. 그러나 물의 경우, 얼음의 밀도는 액체의 밀도보다 낮습니다. 따라서, 물이 얼면 부피가 늘어나게 됩니다.
얼음의 밀도가 낮은 이유는 결정 구조 때문입니다. 얼음 결정은 정육면체 모양을 띠며, 결정 구조 안에서 분자 간의 간격이 더 넓어지기 때문에 부피가 늘어나게 됩니다. 이 과정에서, 얼음이 물 위에 뜨는 것도 가능해집니다.
안녕하세요. 이조은 과학전문가입니다.
섞여 있은 물질에 따라 달라집니다.
예를들어, 물, 탄산음료, 이온음료, 식초를 얼리면
물이 제일 빨리 얼고 식초가 제일 늦게 업니다.
