왜 물을 얼리면 그 부피가 커지는걸까요?

Question

500ml 페트에 물을 꽉채우고 얼리면 물이 얼면서 부피가 커지면서 페트병이 터질것처럼 부풀어오르는데 왜 물이얼면 부피가 커지는걸까요?

Answer 1

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

분자는 극성을 가지고 있어, 양전하를 가진 수소 원자가 음전하를 가진 산소 원자와 결합하는 수소결합을 형성합니다. 액체 상태의 물에서는 이 수소결합이 불규칙하게 형성되고 끊어지면서 움직입니다. 하지만 물이 얼면서 고체 상태로 변하면서, 물 분자들은 규칙적인 육각형 구조를 형성하며 수소결합이 강하게 고정됩니다. 이 규칙적인 구조는 액체 상태보다 더 많은 공간을 차지하기 때문에 부피가 증가하게 됩니다

Answer 2

안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.

물이 얼면서 부피가 커지는 현상은 물의 분자 구조 때문입니다. 물 분자는 얼어서 고체가 되면서 분자 간 거리가 멀어지기 때문에 부피가 커지게 됩니다. 이는 물 분자가 얼어서 고체가 되면서 분자 간 결합이 강해지기 때문에 발생하는 현상입니다. 따라서 물을 얼리면 그 부피가 커지는 것은 자연스러운 현상이며 이는 물의 분자 구조에 의한 것입니다. 감사합니다.

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Answer 3

안녕하세요. 박성학 과학전문가입니다.

물이 온도가 내려가면 물분자들이 규칙적으로 배열되는 과정에서 분자들 사이에 공간이 생기기 때문에 부피가 커집니다

Answer 4

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

물이 얼면서 부피가 커지는 이유는 물의 분자 구조 때문입니다.

일반적인 물은 액체 상태일 때 수소 원자와 산소 원자가 결합하여 수소 결합을 형성하고 있습니다. 이 수소 결합은 일정한 간격과 각도로 배열되어 있어, 물 분자들이 서로 가까이 있을 때 발생하는 공간의 구조적인 특성을 가지고 있습니다.

물이 얼면 수소 결합이 더 강화되면서 물 분자들이 더 멀어지게 됩니다. 얼음 구조는 물 분자들이 특정한 방식으로 배열되어 격자 구조를 형성하게 되는데, 이때 각 분자 간에 거리가 더 멀어지기 때문에 부피가 더 커지게 됩니다.