불날때 유리가 깨지는 이유가 무엇인가요?

Question

불날때 보면 항상 유리가 깨지더라구요

그이유는 무엇인가요??

열로인해서 유리가 과열되면 깨지게 되어있는건가요??

궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.

유리가 불이 나면서 깨지는 이유는 크게 두 가지입니다.

첫째, 유리는 불꽃이나 열을 받게 되면 팽창합니다. 유리의 팽창율은 대부분의 금속보다 작지만, 금속과는 달리 팽창한 후에 원래 크기로 돌아오지 않습니다. 따라서 불이 났을 때 유리가 가열되면, 팽창한 유리는 주변의 냉각된 유리와의 온도 차이로 인해 크게 응력이 발생합니다. 이 응력이 유리를 깨트리게 됩니다.

둘째, 유리는 불꽃이나 열을 받게 되면 열전도율이 높아집니다. 따라서 불이 났을 때 유리가 열을 받으면, 유리 내부와 외부 간에 열 전달이 빠르게 이루어집니다. 그 결과, 유리 표면은 빠르게 팽창하고 식으면서, 유리 내부는 아직 뜨겁습니다. 이 때, 표면과 내부의 온도 차이로 인해 유리에 응력이 발생합니다. 이 응력이 유리를 깨트리게 됩니다.

따라서, 불이 나면서 유리가 깨지는 것은 주로 열로 인한 문제로 보입니다.

Answer 2

안녕하세요. 과학전문가입니다.

우선 불에 의해 유리가 과열되면 열팽창으로 인해 유리에 마찰력이 생깁니다. 이때, 마찰력이 생기면서 유리 내부에 면내압력이 발생하게 되고, 이 내부 경부의 압력이 불균형하게 배치되면 유리가 깨지게 됩니다.

그리고 불이 붙어서 발생하는 열로 인해 유리 내부의 입자들이 열에 의해서 불균등하게 움직이면서 압력이 생깁니다. 이러한 압력에 유리가 견딜 수 있는 한계치를 넘어가면 유리가 깨내리게 됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.유리가 불에서 깨지는 현상은 열팽창과 관련이 있습니다. 유리는 열팽창 계수가 작아서 급격한 열변화에 대한 내구성이 낮습니다. 불이 지나가는 구간의 유리는 극도로 뜨거워지게 되고, 이러한 열로 인해 유리의 표면과 내부 각 부분의 열팽창이 다르게 발생합니다. 이렇게 열팽창이 일어나면서 유리 내부에서 발생하는 내부응력이 증가하게 되고, 결국에는 유리가 깨지게 됩니다.

또한, 불이나 열원으로 인한 급격한 열 변화에 의해 유리가 과열되어 깨지는 경우도 있습니다. 이러한 경우는 불이 직접적으로 유리에 접촉하는 경우가 많습니다. 따라서, 불꽃이 유리와 직접적으로 접촉하지 않도록 주의해야 합니다.

Answer 4

안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.

유리에 열이 가해지면서 유리가 팽창하게 됩니다

유리가 팽창하면서 견딜수 없게 되면 와장창 하고 깨지게 되는 것입니다

Answer 5

안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.

불이 붙으면 주변 공기가 열을 받아서 팽창하게 되는데, 이로 인해 주변 온도가 높아지게 됩니다. 이러한 열 팽창 현상으로 인해 불길이 붙은 건물의 창문이나 유리 문 등의 유리 재질은 열팽창에 의해 급격하게 팽창하면서 변형되고, 이 과정에서 내부적인 잔류 응력이 생길 수 있습니다. 이 때, 유리의 내부적인 잔류 응력이 일정 수준 이상 쌓이면, 외부의 충격이나 불규칙한 진동 등의 요인에 의해 유리가 깨지게 됩니다.

따라서, 불이 붙은 건물의 창문이나 유리 문 등의 유리가 깨지는 현상은, 유리의 열 팽창과 내부적인 잔류 응력 때문에 발생하는 것입니다. 이러한 이유로, 화재가 발생할 때는 가능하면 불길에 노출되지 않도록 조심하는 것이 좋습니다.

Answer 6

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 유리는 비결정성 고체라고 해서 분자 배열상태로만 보면 고체가 아닌 액체에 조금더 가깝다고 할수 있습니다. 이런 유리가 불이 나면 온도에 의해서 열팽창이 일어나는데요. 열 전도율이 높지 못해서 화재가 난 안쪽은 열팽창이 빠르게 진행되고 바깥쪽의 느리게 열팽창이 진행되면서 가장자리에 각기 다른 힘이 전달되면서 유리가 깨지는데요. 이때 화재가 발생한 안쪽의 공기도 팽창하면서 창물을 밀고 있는 상태에서 창문이 깨지니깐 폭팔이 일어나는 것입니다.

Answer 7

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

불이나 열이 유리를 가열할 때, 유리의 온도는 불균일하게 상승합니다. 유리 표면은 비교적 빠르게 가열되지만, 내부는 더 느리게 가열됩니다. 이러한 온도 변화로 인해 유리 내부와 외부에는 열 팽창 및 수축이 발생합니다.

유리 내부와 외부 간의 열 팽창 및 수축은 서로 다른 응력을 발생시킵니다. 이 응력이 유리의 강도보다 높아지면, 유리는 깨지게 됩니다. 또한, 유리의 표면이 충격을 받거나 변형되면 유리 내부와 외부 간의 응력이 크게 증가하여 유리가 깨질 수 있습니다.

이러한 현상을 열응력이라고 하며, 유리의 깨짐을 막기 위해 열저항이 높은 내열유리 등을 사용하거나, 불꽃이나 열기구의 규격을 조절하여 열응력을 줄이는 등의 조치가 필요합니다.

Answer 8

안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.

불이 붙은 공간은 뜨거워지면서 공기가 팽창하게 됩니다. 이로 인해 불이 붙은 공간 안의 공기의 압력이 높아집니다. 이 과정에서 공기는 공간을 더 차지하기 위해 팽창하고, 이에 따라 공기 분자는 고체나 액체 분자와 충돌하게 됩니다. 이 충돌은 유리와 같은 강한 분자 구조를 가진 물질을 파괴할 수 있습니다.

또한 불꽃이 붙은 물질은 뜨거워지면서 팽창하게 되며, 이로 인해 불꽃이 붙은 물체 내부에서 압력이 증가합니다. 이 압력의 증가로 인해 불꽃이 붙은 물체가 폭발하거나 깨지는 경우도 있습니다. 이러한 이유로 불이 붙은 공간에서 유리가 깨지는 것입니다.

Answer 9

불이 붙을 때 유리가 깨지는 이유는 열팽창과 열 스트레스 때문입니다. 유리는 열 팽창 계수가 낮기 때문에 급격한 열팽창으로 인해 내부에 스트레스가 발생합니다. 이 스트레스는 일정한 수준을 초과하면 유리가 깨질 수 있는 원인이 됩니다. 불의 열기로 인해 유리의 표면이 뜨거워지면, 표면과 내부 간의 열팽창률이 달라져서 내부 스트레스가 발생합니다. 이 스트레스가 누적되면 유리가 깨지게 됩니다. 또한, 불이 발생하면서 내부 공기가 높은 압력으로 팽창하면서 유리의 균일한 분포를 깨트리며 깨지는 경우도 있습니다. 따라서, 불이 붙을 때 유리가 깨지는 원인은 열팽창과 스트레스, 내부 공기의 팽창 등 여러 가지 요인이 작용하는 결과입니다.

Answer 10

안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.

유리가 불이나 열에 의해 깨지는 현상은 열적 충격(thermal shock)이라고 합니다.

열적 충격은 물질 내부에서 온도가 급격하게 변화함으로써 발생하는 현상입니다. 이때 물질의 양쪽 끝이나 일부가 서로 다른 온도로 빠르게 변하면 물질 내부에서 각 부분의 팽창률이 다르기 때문에 내부 응력이 생기게 됩니다. 유리는 열팽창 계수가 작아서 급격한 온도 변화에 덜 잘 대응하기 때문에 열적 충격에 민감한 물질 중 하나입니다.

따라서, 불이나 열에 노출된 유리가 급격한 온도 변화를 경험하게 되면, 내부 응력이 발생하여 깨지는 것입니다.