학문
물이 위에만 얼어 있는 이유.
요즘같이 추운 겨울이 되면 강이 얼어있는 것을 볼 수가 있는데요.
보통은 위쪽이 얼어있고 밑부분은 물입니다.
왜 이렇게 어는지 알려주세요.
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물은 고체가 되면 부피가 커지게 되고 물보다 밀도가 작아져 물위에 뜨게 됩니다.
하여 물이 얼면 얼음은 물위로 뜨게되어 물의 표면부터 얼게 됩니다.
안녕하세요. 신광현 과학전문가입니다.
물이 위에만 어는 이유는 물 위에 얼음이 뜨는 것과 비슷한 원리입니다. 얼음은 수소결합이라는 것을 해서 유일하게 고체이면서 액체인 물보다 부피가 큽니다. 밀도는 질량/부피입니다. 즉 질량을 바꿀 수 없으나 물이 얼면서 부피가 늘어나게 됩니다. 그러면 물보다 밀도가 낮아지기 때문에 얼음이 위에 뜨게 됩니다. 그러다보면 위에 얼어버린 부분만 보이고 우리 눈에는 윗부분만 얼게 된 것처럼 보이게 됩니다.
안녕하세요. 과학전문가입니다.
물 표면 즉 위쪽이 어느점 이하로 되면 얼기 시작합니다. 아래쪽이 얼지 않는 이유는 물의 위와 아래가 온도가 다르기 때문에 밀도가 달라집니다. 그래서 대류 현상이 일어나게 되는데요. 이런 위아래의 대류 현상을 일으키면서 낮은 표면 온도쪽이 서서히 얼어서 아래까지 얼게 되는겁니다.
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물의 밀도와 얼음의 밀도로 차이 때문에 물고기가 겨울에도 살 수 있습니다.
물은 4도 온도에서 밀도가 가장 무겁습니다.
즉, 4도의 물은 밑으로 가라앉게 되고 더 차가운 물(얼음이 되려는 물)은 올라오게 되어 순환이 이루어집니다.
따라서 표면부터 얼게 됩니다