추운날 뜨거운물을 뿌리면..??

Question

티비에서 본적이 있는데

엄청 추운 곳에서 뜨거운 물을 확 하고 부으니까

바로 얼면서 퍼지던데..어떤 원리로 뜨거운물이 바로 얼어버리나요?

Answer 1

안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.

특정 조건에서는 뜨거운 물이 실제로 찬물보다 더 빨리 어는 경우가 있습니다.

이 현상은 1960년대에 처음으로 이를 관찰한 탄자니아의 학생인 에라스토 음펨바(Erasto Mpemba)의 이름을 따서 "음펨바 효과"로 알려져 있습니다. Mpemba 효과가 발생하는 이유에 대해 몇 가지 다른 이론이 있지만 가장 널리 받아들여지는 설명은 동결 과정에서 열 전달의 역할 때문이라는 것입니다.

물이 가열되면 열 에너지가 물 분자에 흡수되어 물 분자가 더 빨리 움직이고 더 동요하게 됩니다. 이렇게 교반이 증가하면 증발과 대류를 통해 물이 더 빨리 열을 잃을 수 있습니다.

추운 날에는 공기가 이미 매우 건조합니다. 즉, 증발을 통해 손실되는 열을 흡수할 공기 중에 존재하는 수증기가 적습니다. 결과적으로 뜨거운 물은 더 빨리 열을 잃어 더 빨리 냉각되고 어는점에 더 빨리 도달할 수 있습니다.

반대로 찬물은 교반 분자가 적고 더 천천히 열을 잃습니다. 이것은 찬물이 빙점에 도달하는 데 더 오래 걸린다는 것을 의미합니다

Answer 2

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

엄청 추운곳(기온이 영하권)에서 물을 뿌리게 되면 물이 흩날리며 물 분자의 표면적이 넓어져 주변 온도와 평형을 빠르게 이룹니다. 주변 온도와 평형을 이룬다는것은 물의 온도가 영하로 떨어진다는 의미이며, 물이 영하로 떨어지면 얼어버리죠. 그래서 영하의 추운 온도에서 물을 흩날리면 곧바로 얼어버립니다.

Answer 3

안녕하세요. 이영준 과학전문가입니다.

온도가 매우 낮기때문에

허공에 뿌려진 물이 급속도로 냉각된 것으로 보입니다

기온이 아주 낮은상황이 아니라면 말씀하신 상황처럼 되기 힘듭니다

Answer 4

안녕하세요. 이준엽 박사입니다.

액체가 어는점 이하로 냉각되었지만 얼음 결정을 형성하기 위한 핵형성점이 없기 때문에 액체로 남아 있을 때 발생하는 과냉각 현상을 설명하는 것 같습니다.

과냉각된 물이 담긴 용기를 추운 장소에 붓거나 용기를 두드리는 등의 방법으로 방해하면 얼음 결정 형성에 필요한 핵형성점이 제공되어 물이 급속히 얼게 됩니다.

이 현상은 순수한 에탄올과 같이 어는점이 낮은 다른 액체에서도 관찰될 수 있습니다.

Answer 5

뜨거운 물이 어는 이유는 엄청 추운 곳에 있기 때문입니다.

뜨거운 물을 뿌리면서 물방울이 퍼지게 되고 기온 강하로 인해 즉시 얼게 됩니다.