왜 차가운 기체나 액체가 뜨거운 거보다 무겁다고 하는거예요?

Question

왜 차가운 기체나 액체가 뜨거운 거보다 무겁다고 하는거예요? 차가운 물이랑 뜨거운 물 섞으면 뜨거운 물이 아래로 간다는게 왜 그런지 잘 모르겠어요. 고체는 해당이 되지 않는 이유도 알려주세요!

Answer 1

대부분의 물체는 온도가 올라갈수록 부피가 팽창합니다. 질량은 그대로인데 부피가 팽창하니 물질의 밀도는 그대로이지만 덩어리로서의 밀도는 감소합니다. 무거워진다 가벼원진다 하는 것은 밀도의 변화를 이야기하는 것입니다.

Answer 2

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

차가운 기체나 액체가 뜨거운 것보다 무겁다는 것은 잘못된 말입니다. 기체나 액체의 무게는 그 양에 따라 결정되며, 온도와는 관계가 없습니다. 따라서 차가운 기체나 액체가 뜨거운 것보다 무겁다고 할 수 없습니다.차가운 물과 뜨거운 물을 섞으면 차가운 물이 아래로 가고 뜨거운 물이 위로 가는 이유는 물의 밀도 때문입니다. 물의 밀도는 온도가 상승함에 따라 감소합니다. 즉, 뜨거운 물은 차가운 물보다 밀도가 낮습니다. 따라서 차가운 물이 아래로 가고 뜨거운 물이 위로 가는 것입니다.고체는 기체나 액체와 달리 온도에 따라 밀도가 크게 변하지 않습니다. 따라서 고체의 경우 차가운 고체가 뜨거운 고체보다 무겁거나 가벼울 수 있습니다. 예를 들어, 얼음은 물보다 밀도가 낮기 때문에 물에 뜨게 됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

차가운 기체나 액체가 뜨거운 것보다 무겁다는 것은 일반적인 경우에 해당합니다. 이는 물리학적인 원리에 기반한 현상으로 설명됩니다.

물체의 온도는 분자나 원자의 평균 운동 에너지와 관련이 있습니다. 높은 온도에서는 물체 내의 분자나 원자들이 더 활발하게 움직이고, 이로 인해 운동 에너지가 증가합니다. 반면에 낮은 온도에서는 물체 내의 분자나 원자들의 운동이 둔화되어 운동 에너지가 감소합니다.

이러한 원리에 따라, 동일한 부피의 차가운 기체나 액체는 뜨거운 기체나 액체보다 더 많은 분자나 원자를 포함하고 있을 가능성이 높습니다. 왜냐하면 차가운 상태에서는 분자나 원자들이 더 가까이 모여 있어 공간을 더 채우기 때문입니다. 따라서 동일한 부피에서 차가운 기체나 액체는 더 많은 물질을 담고 있으므로 더 무겁게 느껴집니다.