오래 얼린 얼음이 더 오래 가는 이유가 뭔가요?

Question

친구와 자전거를 타는데 같은 생수병에 물을 얼려서 가지고 왔습니다.

그런데 내가 가지고 간 얼음은 얼마 가지 않아서 다 녹았는데, 친구의 물은 아직 얼음이 반 이상 남아 있더군요.

친구 얘기로는 냉동실에서 1주일 이상 얼려서 그렇다고 하는데 그렇게 되는 이유가 뭔가요?

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

오래 얼린 얼음이 더 오래 가는 이유는, 물 분자들이 조밀하게 배열되어 얼음의 강도와 저항력이 높아지기 때문입니다. 또한, 오래 얼린 얼음은 얼음 공기의 절연성이 더 뛰어나기 때문에 주변 열의 침입을 더 효과적으로 방지합니다.

일반적으로 물 온도가 0°C 이하에서 얼음이 형성됩니다. 그러나 무수한 물 분자들이 얼음으로 변화하는 과정에서, 분자들이 서로 조밀하게 배열되어 얼음의 강도와 저항력이 증가합니다. 이는 오래 얼린 얼음이 더 단기간의 얼음보다 더 오래가는 이유 중 하나입니다.

또한, 오래 얼린 얼음은 얼음 공기의 절연성이 더 뛰어나기 때문에 주변 열의 침입을 더 효과적으로 방지합니다. 이는 얼음이 녹는 속도를 늦추어, 오래 보관할 수 있게 됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.

물을 얼리는 과정에서 얼음이 얼마나 오래 유지될 수 있는지는 다양한 요인에 의해 결정됩니다. 친구의 얼음이 더 오래 유지되었던 이유는 다음과 같은 요소들이 관련되어 있을 수 있습니다:

1. 얼린 시간: 친구의 얼음이 1주일 이상 얼려진 것이라고 하셨는데, 얼린 시간이 길수록 얼음이 더욱 견고하게 형성될 수 있습니다. 충분한 시간동안 얼림 과정을 거치면 물 분자들이 더 밀집하여 얼음 구조가 강화됩니다.

2. 얼린 환경: 얼린 공간의 온도와 습도도 얼음의 유지에 영향을 줄 수 있습니다. 냉동실은 저온과 상대적으로 낮은 습도를 유지하는 환경이기 때문에 얼음이 오래 유지될 수 있습니다. 이와 달리 외부 환경이 더 따뜻하고 습도가 높다면 얼음이 빨리 녹을 수 있습니다.

3. 보관 조건: 얼음이 녹지 않도록 보관 조건도 중요합니다. 얼음이 녹지 않도록 냉동고나 냉동 가방 등으로 보관하면 더욱 오래 유지될 수 있습니다. 또한, 외부 온도에 노출되지 않도록 적절한 단열 및 보호 장치를 사용하면 얼음의 유지 기간을 늘릴 수 있습니다.

따라서, 친구의 얼음이 내 얼음보다 오래 유지된 것은 얼린 시간과 얼린 환경, 그리고 보관 조건의 차이에 의해 영향을 받은 것으로 생각할 수 있습니다.

Answer 3

얼음은 열전도가 비교적 낮기 때문에 열이 잘 전달되지 않습니다. 따라서, 오래 얼린 얼음은 주변 온도의 열을 빠르게 흡수하거나 내부의 열을 외부로 방출하는데 시간이 더 오래 걸립니다. 이로 인해 얼음이 천천히 녹아가며 오래 지속될 수 있습니다.

오래 얼린 얼음은 주변 환경의 영향을 받지 않거나 그 영향이 상대적으로 적을 수 있습니다. 얼음을 오랫동안 보존하기 위해 주변 환경의 온도와 습도를 조절하거나 접근을 제한하는 방법을 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 오래 얼린 얼음을 밀폐된 용기에 보관하거나, 절연재로 감싸거나, 냉장고나 냉동고에 보관함으로써 주변 온도의 변화를 최소화할 수 있습니다.