얼음위 실을 올리고 소금을 뿌리면 얼어붙던데 무슨원리인가요?

Question

과학시간에 많은 실험중에 얼음위에 실을 올려놓고 그 위에 소금을 뿌리면 실이 얼어붙으면서 얼음에 매달려있더라구요. 이건 어떤원리 인가요?

Answer 1

안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.

얼음 위에 소금을 뿌리면 물의 어는점이 낮아지면서 얼음이 녹는 현상이 일어납니다. 그리고 이 때 녹은 물은 다시 얼음이 되려고 할 때 주위의 물분자나 공기 분자들과 결합하지 않고, 실과 얼음 사이에 갇히게 됩니다. 결국 녹은 물이 얼음으로 되돌아갈 때, 실이 얼음에 감기면서 얼음 위에 매달리게 되는 것입니다.

이러한 현상은 응고점 강하제로 알려진 물질들, 즉 염류들이 얼음의 어는점을 낮추는 성질을 이용하는 것입니다. 실이 얼음 위에 감겨서 매달리는 현상은 실이 매우 가벼워서 얼음 위에 떠다니는 데에 그 원리가 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

얼음 위에 소금을 뿌리면, 일반적으로는 얼음이 녹아내리는 것을 관찰할 수 있습니다. 이는 물의 어는점을 낮추는 소금의 특성 때문에 발생하는데, 이를 '얼음 녹는 점 내리기' 라고 합니다.

물의 어는점은 물 분자들이 서로 결합하여 형성되는 고체 구조에서 발생하는 힘에 의해 결정됩니다. 이 힘을 극복하여 물 분자들을 분리하는데에는 일정한 에너지가 필요한데, 이 에너지는 물 분자들이 서로 부딪히는 충돌 에너지에 의해 결정됩니다.

하지만, 소금을 물에 녹이면, 양성자와 음성자로 이루어진 이온들이 물 분자와 상호작용하여 물 분자들 간의 결합 힘을 약화시킵니다. 이는 결국 물 분자들을 분리하기 위해 필요한 충돌 에너지를 감소시키는데, 따라서 물 분자들이 얼어붙는 얼음의 어는점이 낮아집니다.

Answer 3

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.얼음 위에 소금을 뿌리면 물의 얼음점이 낮아져서 녹는데, 이는 물과 소금의 상호작용에 기인합니다. 물은 0도에서 얼어서 얼음이 되는데, 얼음은 물에 비해서 상대적으로 고체의 밀도가 작기 때문에 물 위에 떠 있게 됩니다. 그런데 소금을 뿌리면 물 분자와 소금 이온들이 상호작용하게 되는데, 이는 물 분자의 표면장력을 줄여서 얼음 위에 떠 있는 실이 물에 잠기도록 만듭니다. 또한, 소금 이온들은 얼음 분자들과 결합하여 얼음의 결정구조를 파괴합니다. 결국, 얼음이 녹아서 얼어붙던 실이 물 속에 빠지게 됩니다.

Answer 4

얼음 위에 소금을 뿌리면, 물 분자들이 얼음과 소금 입자들 사이로 이동하여 소금물을 형성합니다. 이 때, 얼음과 물 사이에서 발생하는 화학 반응은 엔트로피(무질서도)의 증가와 엔탈피(열에너지)의 감소로 이루어집니다.

얼음 위의 소금물은 더 많은 분자들이 포함되어 있기 때문에, 이 솔루션은 얼음과 물 사이의 열을 빠르게 흡수합니다. 이 때, 소금 입자는 얼음과 상호작용하며, 얼음의 녹는 온도를 낮추는 물질인 얼음 완충제 역할을 합니다.

결국, 소금을 뿌려 얼음 위에 소금물을 만들면 냉각 과정에서 열을 흡수하여, 얼음이 녹기 시작하게 됩니다. 이러한 원리는 도로에서 얼음과 눈을 제거하는 데에도 응용되어 사용됩니다.

Answer 5

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 얼음이 상온에서 주위의 열을 흡수하면서 물이 됩니다. 이 물에 소금이 녹으면서 녹을 때 열을 흡수하여 주위 온도가 낮아지게 되고 그럼 물이 얼게 되는 것입니다. 물이 되었을 때 실이 그 사이에 있었고 그 상태에서 얼어서 실에 고정되게 되는 것입니다.

Answer 6

얼음에 소금을 뿌리게 되면 얼음은 바로 녹기시작하는데 주변 온도가 올라가서 물이 되는 것이 아니라 온도가 점점 떨어지면서 물로 되는 것입니다 얼음 상태의 구조에 소금분자들이 물 분자 사이로 끼어들어 가면서 안정화된 물 분자 구조를 무너뜨려 다시 물 상태로 변하게 하기 때문입니다