플라스틱 페트물병에 뜨거운물을 부으면 왜 쪼그라드는것인가요?

Question

플라스틱 페트물병에 뜨거운물을 부으면 왜 쪼그라드는것인가요? 일반적으로 도자기, 유리병, 머그잔, 종이컵에는 뜨거운물을 부어도 괜찮은데 플라스틱 페트물병만 유독 열을 못견디는것 같아서요, 과학적이유가 무엇인지 궁금합니다

Answer 1

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.플라스틱 페트병이 뜨거운 물을 부었을 때 쪼그라드는 것은 열의 영향으로 인한 변형이 일어나기 때문입니다.

페트병은 폴리에틸렌(Polyethylene, PE) 등의 열가소성 고분자로 만들어져 있습니다. 이러한 열가소성 고분자는 일정한 온도 이상에서 분자 간의 결합이 약화되고 물질의 분자 구조가 변형됩니다. 이에 따라 뜨거운 물을 부으면 페트병의 분자 구조가 변형되면서 쪼그라드는 것입니다.

Answer 2

안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.

페트병의 경우 재질이 폴리레틸렌으로 구성되어있고, 저밀도 폴리레틸렌은 고온을 견디지 못하여 변형이 일어나게 됩니다.

하지만 요새는 고밀도 폴리에틸렌으로 제작된 플라스틱도 많아서 열에 강한 제품도 많이 개발되었습니다.

전자레인지에서도 돌릴 수 있는 플라스틱 용기들이 바로 이런 경우 입니다.

Answer 3

안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.

공기의 팽창 때문입니다.

​

페트병에 뜨거운 물을 붓게 되면 페트병 안에 있는 공기가 팽창하게 됩니다.

그런데 차가운 물에 넣으면 갑자기 공기가 줄어들면서 페트병도 찌그러지게 됩니다.

Answer 4

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

플라스틱 페트병이 뜨거운 물에 노출되면, 페트병 자체가 녹는 것은 아니지만 페트병 안에 들어있는 공기가 팽창하면서 페트병이 변형되어 쪼그라들게 될 수 있습니다.

페트병은 보통 PET (Polyethylene Terephthalate)이라는 재질로 만들어져 있습니다. PET은 열에 매우 민감한 속성을 가지고 있습니다. 따라서, 뜨거운 물이나 뜨거운 음료수 등을 담은 페트병은 PET 분자의 열 운동 에너지가 증가하면서 분자 간의 결합력이 약해지고, 이로 인해 페트병 내부의 공기가 팽창하게 됩니다.

이러한 이유로, 뜨거운 물을 담은 페트병은 페트병이 외부 압력에 견딜 수 없을 정도로 팽창하게 되고, 이에 따라 페트병이 변형되어 쪼그라들게 됩니다. 이러한 현상이 발생하는 것은 페트병의 열에 대한 민감한 특성 때문이며, 뜨거운 음료를 담을 때에는 이러한 현상을 염두에 두고 사용하는 것이 좋습니다.