학문
온도에 따른 얼음의 분자구조는 어떻게 되나요?
영하 10도에서 얼린 얼음과
영하 100도에서 얼린 얼음을 비교하면
영하 100도짜리 얼음이 훨씬 단단할 것 같은데요.
같은 얼음인데도 왜 이렇게 차이가 발생하나요?
2개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 김재현 전문가입니다.
온도에 따라 얼음의 결정크기와 방향이 달라서 그렇습니다. 영화 100도의 얼음은 영하 10도의 얼음보다 결정크기가 더 크고 규칙적입니다. 따라서 강도또한 영하 10도의 얼음보다 더 강합니다
안녕하세요.
물이 얼음으로 변할 때 일반적으로 가장 흔한 형태인 얼음 형태의 결정 구조를 갖습니다. 이 구조는 산소 웑 ㅏ사이에 수소 결합에 의해 육각형 패턴을 이루며, 이는 상대적으로 열린 구조로 많은 양의 공간을 포함하고 있습니다. 이 때문에 얼음은 물보다 부피가 커지며 더 가벼워집니다.
영하 10도에서 얼음은 상대적으로 결정 구조 내의 불규칙성이나 미세한 결함이 더 많을 수 있습니다. 이런 불규칙성은 얼음이 상대적으로 약하게 만들 수 있습니다. 반면 영하100도에서 얼음은 이론적으로 더 균일하고 안정된 결정 구조를 갖게 됩니다. 온도가 낮을수록 분자 운동이 줄어들어, 결정이 더 조밀하고 정렬된 구조를 이루게 되며, 이는 더 강하고 단단한 얼음을 만듭니다.