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물이 얼 때의 부피변화

완소혜교 |2006.11.16 17:50
조회 166 |추천 0

1)물이 언다는 것은?

물은 세가지의 상태로 존재할 수 있는데 바로 기체(수증기), 액체(물), 고체(얼음)이다. 모든 물질은 이렇게 세가지 상태 중 하나의 상태인데 물은 우리 주위에서 쉽게 볼 수 있고 우리 일상생활에 있어서 없어서는 안될 귀한 물질인 것이다. 우리 몸의 70-80%도 물로 이루어져 있다는 사실만 가지고도 물의 중요성을 인식할 수 있는데 물이 언다고 하는 것은 온도가 내려가 액체상태가 고체상태로 되는 것이다. 그런데 특이하게도 물은 0℃에서 기체, 액체, 고체의 세가지 상태로 존재할 수 있는데 이를 물의 삼중점이라 한다.

얼음, 물, 수증기의 세가지 상태

물이 온도가 내려가 0℃가 되면 분자끼리의 결합이 강해져 고체상태인 얼음으로 변하기 시작하면서 부피가 늘어나는데 약 10%정도가 증가하게 된다. 가정에서 물을 얼리려고 유리그릇이나 사기 그릇에 물을 넣고 냉동실에 넣어두면 깨어지는 경우가 있는데 물이 얼면서 늘어나는 부피가 그릇의 체적을 넘어서면 깨지는 것이다. 극지방의 빙산을 관찰할 때 물위에 떠있는 부분만 보고 빙산의 크기를 짐작하는데 이는 틀린것이다.

 

떠있는 부분은 빙산 전체 크기의 약 10분의 1로 물 속에는 아주 커다란 얼음덩어리가 있는 것이다. 시원한 음료수를 마시기 위해 컵 속에 얼음을 넣었을 때 얼음조각이 떠있는 것을 보면 쉽게 이해할 수 있다. 물위에 나와있는 얼음의 부피를 보고 얼음이 다 녹으면 물의 부피가 늘어나리라고 상상을 하면 안된다. 얼음은 녹으면서 물의 열을 빼앗아 물의 온도를 내려가게 만들면서 부피는 줄어들기 때문에 컵 속의 물의 부피는 변화가 없는 것이다.

컵 속의 물과 얼음

2) 냉동실 얼음그릇은 어떻게 사용하여야 하나?

가정에서 흔히 냉장고에 얼음을 얼려 쓰게 되는데 시판되는 얼음그릇은 물이 얼어 부피가 늘어나는 점을 감안하여 잘 깨어지지 않도록 플라스틱 종류로 되어 있지만 여기에 물을 100% 채우지 말고 90%정도 채워 사용하여야 하고 특히 유리나 사기질 재료의 그릇은 사용을 하지 말아야 한다. 겨울철 두께가 10 mm 이상되는 수도 파이프도 동파되어 깨지는 수가 있다.

내용출처 : [기타] "http://denmaak.netian.com/frame00818.htm"에서 발췌
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