물이 얼어 얼음이 되면 부피가 커지는 이유는 무엇인가요?
물이 얼면 얼음이 되는데요, 물이 얼어 얼음이 되면 부피가 커집니다. 액체에서 고체가 되는데 왜 부피가 커지게 되나요? 다른 액체도 얼면 부피가 커지나요?
안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.
물의 경우 수소결합으로 구성되어있습니다.
이 수소결합의 특징은 고체 상태가 될 때 수소 결합이 더욱 강해져 분자 간 거리가 더 멀어지게 합니다.
이 때문에 물이 얼게되면 부피가 증가되게 되는 것 입니다.
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
물은 특이하게도 수소결합이라는 것을 하는데, 이 결합 형태가 결정형태를 이루며 결정사이사이 빈공간을 만들어내기 때문입니다.
이 수소결합은 온도가 낮을수록 더 많아지고, 얼음이되면 대부분이 수소결합으로 얽혀있습니다.
즉, 얼음이 될 수 록 빈공간이 많아진다고 할 수 있습니다.안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
물이 얼어서 얼음이 되면 부피가 커지는 이유는 물 분자의 구조와 관련이 있습니다.
물 분자는 양성자와 음성자로 이루어진 극성 분자입니다. 이러한 극성 분자들은 서로 수소결합이라는 약한 결합으로 연결됩니다. 얼음은 물 분자들이 서로 결합하여 생성되는 고체 상태인데, 이때 수소결합이 더욱 강화되며, 분자 간 거리가 더 멀어지게 됩니다.
이렇게 분자 간 거리가 멀어지면서, 얼음의 밀도가 감소하게 됩니다. 이러한 이유로 물이 얼어서 얼음이 되면 부피가 커지는 것입니다. 이 현상은 물의 밀도가 4°C에서 최대치를 가지는 것과도 관련이 있습니다. 4°C보다 높은 온도에서는 온도가 상승함에 따라 밀도가 감소하고, 4°C보다 낮은 온도에서는 온도가 하강함에 따라 밀도가 높아지다가 얼음이 생성되면 감소하게 됩니다. 이러한 물의 특성은 생명체가 살아가는데 중요한 역할을 합니다.
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.
얼음이 물보다 밀도가 더 작다, 즉 더 가볍다는 것은 물이 얼면서 부피가 더 커진다는 것을 의미합니다.
이것은 일반적으로 물체가 냉각될수록, 즉 액체에서 고체로 응고될수록 부피가 줄어드는 현상과는 반대인 얼음의 독 특한 성질이라고 할 수 있습니다.
어린이 여러분들도 여름에 학교에 가져가려고 물병에 물을 가득 담아 냉동 실 안에서 얼렸다가 뚜껑이 터지거나 병 밖으로 얼음이 새어 나온 경험이 있을 것입니다.
그리고 겨울 동안 바위 틈으로 스며든 물이 얼면서 큰 바 위가 두 쪽으로 갈라지는 것도 물이 얼면서 부피가 커지기 때문에 생기는 현상입니다.
물이 얼면서 부피가 커지는 이유는, 자유롭게 움직이던 물분자들이 서로 달라붙으면서 가장 안정적인 모습을 찾다가 육각형 터널 모양의 결합 구조 를 만들기 때문입니다.
그 육각형 가운데 빈 공간이 생겨서 액체 상태일 때보다 부피가 더 커지게 되는 것입니다.
안녕하세요. 설재훈 과학전문가입니다. 분자 구조적 특징 으로 물의 온도가 내려감에 따라, 불규칙하게 움직이던 물 분자들이 규칙적으로 배열되면서 얼음이 되는데 물 분자의 구조적인 특징 때문에 배열된 분자들 사이에 공간이 생기겨 부피가 늘어남
안녕하세요. 아하(Aha) 과학분야 답변자 배병제입니다.
물이 얼면 부피가 커지는 이유는 물 분자가 얼음 결정을 형성하면서 규칙적으로 배열되기 때문입니다. 물이 얼면 물 분자는 규칙적인 육각형 모양으로 배열됩니다. 이때 물 분자 사이의 거리가 액체 상태의 물 분자 사이의 거리보다 멀어지기 때문에 얼음의 부피가 액체 상태의 물보다 커지게 됩니다.
물은 대부분의 물질과 달리 액체 상태에서 고체 상태로 변할 때 부피가 커지는 특이한 물질입니다. 이 때문에 얼음은 물 위에 뜨게 됩니다.
저의 답변이 도움이 되셨길 바랍니다.
안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.
물의 온도가 내려감에 따라, 불규칙하게 움직이던 물 분자들이 규칙적으로 배열되면서 고체인 얼음이 되는데, 이때 물 분자의 구조적인 특징 때문에 배열된 분자들 사이에 공간이 생기게 되고, 이로 인해 부피가 늘어나게 됩니다.
그래서 물에 얼음을 띄우면 끄는 것입니다
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.물은 액체 상태에서 가장 높은 밀도를 갖습니다. 이는 물 분자들이 서로 가까이 모여 있으며, 수소 결합을 형성하기 때문입니다. 그러나 얼음은 물 분자들이 규칙적인 패턴으로 배열되어 결정 구조를 형성하게 됩니다.이 때문에 얼음은 액체 물보다 분자 간 간격이 더 크게 되며, 분자 간 거리가 넓어지게 됩니다. 이것이 얼음이 액체 물보다 부피가 크게 되는 이유입니다.
