정말 뜨거운 물이 차가운 물보다 빨리 어나요?
음반페 효과 라고 들은거 같아요. 뜨거운 물이 차가운 물보다 더 빨리 언다고 하는데 이게 사실 일까요? 상식적으로 이해가 잘 안가네여. 설명 부탁드립니다.
8개의 답변이 있어요!안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.
뜨거운 물이 차가운 물보다 빨리 얼어지는 현상은 "마이너스 온도 동결" 혹은 "외부 온도의 영향을 받지 않는 냉각" 등으로 알려져 있습니다. 이러한 현상은 초기 냉각 속도가 매우 빠르기 때문에 발생합니다.
일반적으로 뜨거운 물의 온도가 차가운 물보다 높기 때문에 뜨거운 물이 더 빨리 어지는 것이 맞을 것 같지만, 실제로는 그렇지 않습니다. 얼음의 녹는 속도는 주변의 온도에 크게 영향을 받기 때문에, 뜨거운 물이 차갑게 식히는 과정에서 주변 온도가 높아져서 오히려 빨리 얼어지는 것입니다. 또한, 뜨거운 물은 차가운 물보다 증발이 더 빠르게 일어나기 때문에, 수증기의 발생으로 냉각 효과가 더 커져서 얼음이 더 빨리 생기는 것으로 추측됩니다.
음반페 효과, 또는 역온도 현상은 보일러와 같은 열원이 작동하는 경우, 열에 의해 가열된 액체나 기체가 상자나 파이프 등을 통해 냉각되는 경우, 열이 이동하는 방향이 기대와 반대로 되는 현상을 말합니다.
이러한 현상이 발생하는 이유는 열의 이동 방향이 열역학 제1법칙에 의해 결정되기 때문입니다. 열역학 제1법칙은 에너지 보존의 법칙으로, 에너지는 항상 보존되며, 단지 형태를 변화시킬 뿐입니다. 따라서 뜨거운 물과 차가운 물이 만나면, 뜨거운 물의 분자는 냉각된 물의 분자로 열이 이동하여 냉각되고, 반대로 냉각된 물의 분자는 뜨거운 물의 분자로 열이 이동하여 가열됩니다. 이 과정에서 뜨거운 물의 분자는 냉각된 물의 분자보다 더 빨리 움직이기 때문에, 전체적으로는 뜨거운 물이 차가운 물보다 더 빨리 냉각되는 것처럼 보이게 됩니다.
따라서, 뜨거운 물이 차가운 물보다 더 빨리 언다는 것은 일부 상황에서는 사실이 될 수 있지만, 모든 상황에서 그렇지는 않습니다. 또한, 역온도 현상은 열전달이 발생하는 모든 곳에서 발생할 수 있는 현상으로, 전기나 전자기장 등 다른 에너지 형태에 대해서도 적용됩니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
물은 일반적인 물질과는 달리 4°C에서 가장 높은 밀도를 가집니다. 즉, 물이 냉각되어 얼어서 고체가 되면, 이 고체의 부피는 녹아 있는 물의 부피보다 더 커집니다. 이것은 물 분자가 물체 내부에서 서로 다양한 수준으로 움직이며, 고체로 변하는 순간 물 분자들이 서로 가까워지면서 각 분자 사이의 거리가 멀어지기 때문입니다.
따라서, 뜨거운 물은 찬 물보다 더 빨리 냉각됩니다. 뜨거운 물의 분자는 더 많이 움직이고, 이로 인해 열이 빨리 방출됩니다. 반면, 찬 물은 더 높은 밀도를 가지고 있으며, 분자 간 거리가 가깝기 때문에 열이 더 많은 시간이 걸려 방출됩니다.
안녕하세요. 황석현 과학전문가입니다.
넵 뜨거운 물이 더 빠르게 업니다. 그 이유는 분자간의 거리가 더 멀기 때문입니다. 뜨거운 물의 경우 차가운 물보다 분자간의 사이가 멀기 때문에 열을 더 빠르게 뺏기게 됩니다.
안녕하세요. 정성목 과학전문가입니다.
일반적인 생각과는 달리 뜨거운 물이 항상 찬물보다 빨리 가열되는 것은 아닙니다. 물이 가열되는 속도는 온수와 냉수의 초기 온도, 물의 양, 용기의 열 전달 특성 등 여러 요인에 따라 달라집니다.
일반적으로 온수는 찬물과 뜨거운 물 사이의 온도 차이로 인해 찬물보다 더 빨리 찬물로 열을 전달합니다. 그러나 이 효과는 일반적으로 작고 종종 다른 요인보다 중요합니다. 예를 들어, 뜨거운 물의 온도가 매우 높고 차가운 물이 실온인 경우, 뜨거운 물은 먼저 온도까지 식혀야 하므로 차가운 물보다 원하는 온도까지 가열하는 데 시간이 더 오래 걸릴 수 있습니다. 남은 차가운 물을 가열하기 전에 원하는 온도로 가열합니다.
또한 가열 과정에서 환경으로 손실되는 열의 양이 중요한 요소입니다. 뜨거운 물은 환경에 대한 열 손실이 더 크기 때문에 더 빨리 냉각될 수 있는 반면, 차가운 물은 초기 열 손실이 적기 때문에 더 많은 열을 유지할 수 있습니다.
따라서 뜨거운 물과 찬물이 가열되는 속도는 여러 요인에 따라 다르며 특정 상황에 따라 달라질 수 있습니다.
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
실제로 뜨거운물이 더 빨리얼고 아직까지 명확하게 밝혀진 이유는 없습니다.
다만 가장 유력한 가설로는 뜨거운물의 대류가 더 빨리일어나 내부 열이 표면쪽으로 빠르게 전달되어 더 빠르게 식는다는 가설이 있습니다.
감사합니다.
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.
네사실입니다
이러한 현상에 대한 설명은 좀늦게 알려졌다고 합니다
간단하게 설명드리면
물이 어는걸 0이라 표현하고 뜨거운운 물을 50 차가운물을 10 으로 표현해보겠습니다
언듯보면 10에서 0 이 되는것이 빨라보입니다
하지만 물에서 얼음이 되는것은 에너지를 잃는과정입니다
10 에서 0 보단 50 에서 0일때 큰폭으로 에너지를 잃게 되겠지요
뜨거운물이 더 빨리 어는건 바로 이 큰폭으로 에너지를 잃기 때문입니다.
큰폭으로 떨어지는 에너지가 얼음으로 변하는 에너지이기 때문에 큰 폭으로 떨어지는 에니지 차가 곧 어는 속도라고 하면 큰폭이 더 빨리 얼게 되어 얼음이 되는거라 생각하시면 됩니다
안녕하세요. 과학전문가입니다.
보통 음파페현상이라고 합니다. 뜨거운 물이 차가운 물보다 빨리 얼어 죽는 현상으로, 많은 연구자들이 매우 복잡한 과학적인 현상이라 생각하고 있습니다.
