뜨거운 물과 차가운 물을 동시에 얼리면 뜨거운 물이 먼저 어는데 이유가 무엇인가요?

Question

뜨거은 물과 차가운 물을 동시에 냉장고에서 얼리면

의외로 뜨거운 물이 먼저 얼어버리는데

이러한 현상은 왜발생하는것인지 궁금합니다

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

단순히 생각하면 뜨거운 물이 식어서 미지근해질 때까지는 시간이 걸리기 때문에 그 시간만큼
미지근한 물이 빨리 식는다고 할 수 있다. 그러나 뜨거운 물에서는 증발이 매우 활발하게 일어나기
때문에 기화열로 많은 열량을 빼앗기게 된다.

따라서 실제로는 미지근한 물보다 뜨거운 물이 빨리 식게 되고 먼저 언다.
물이 식을 때는 증발과 함께 주위로 직접 열이 전달되는 전도 현상도 나타난다.
증발이 전도보다 더 활발히 일어날 때는 뜨거운 물이 먼저 언다. 증발과 전도 중 어느 것이 더
활발히 일어나는가를 결정짓는 중요한 요소로는 물의 온도와 물이 담긴 그릇의 재질을 들 수 있다.

충분히 뜨거운 물을 사용할 때 증발량이 많아지는데, 대체로 물의 온도가 80℃ 이상일 때 이런
현상이 나타난다. 또 그릇의 옆벽으로 열이 잘 새나가지 않는 열전도율이 작은 재질로 된 그릇의
효과가 크다.