얼음에 소금을 넣으면 더 차가워지는 이유가 알고 싶어요

Question

예전에 책에서 봤던 기억이 있는데, 얼음에 소금을 넣으면 더 차가워진다고 하던데, 어떤 이유로 그런 현상이 생기는지 알고 싶어요.

Answer 1

안녕하세요. 주영민 과학전문가입니다.

얼음에 소금을 넣으면 더 차가워지기 보다 더 낮은 어는점으로 바뀌게 됩니다.

물에 소금물을 넣으면 물 입장에서는 소금이 방해꾼입니다.

그래서 잘 얼지 않게 만듭니다.

그럼에도 불구하고 얼게될경우엔

일반 물보다 더 낮은 어는점에서 얼기 때문에 더 차갑게 얼게 됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 진정현 과학전문가입니다.

얼음에 소금을 넣으면 얼음에서 융해현상이 일어나 주변의 열을 흡수하게 됩니다.

물은 보통 0도에서 얼게 되는데, 소금을 뿌린 물은 어는점이 -24도가 됩니다. (빙판길에 소금이나 염화칼슘을 뿌리는 이유와 같습니다.)

소금이 뿌려진 물이 다시 얼기 위해서는 주변 온도가 -24도가 되어야 한다는 뜻이 됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.얼음에 소금을 넣으면 더 차가워지는 현상은 "양성 열 효과"라고도 불리며, 이 현상은 물리학적인 이유로 발생합니다.

얼음은 물 분자들이 얼어서 고체 상태가 되어 있는 상태입니다. 물 분자들은 얼음 안에서 굳어 있기 때문에, 일반적으로 고체 상태의 물은 이동이 어렵습니다. 그러나 소금은 물 분자들을 이동시키는 역할을 합니다. 소금이 얼음 위에 뿌려지면, 얼음과 소금 사이에서 물 분자들이 상호작용하게 되는데, 이 과정에서 소금 입자가 물 분자들을 끌어당기면서, 얼음 분자들의 결합력이 약해지고 얼음이 녹아 내려가면서, 물의 온도가 낮아지게 됩니다.

이러한 과정에서 소금 입자가 얼음과 상호작용하면서 열이 흡수되어, 주변 온도를 낮추는 효과를 가집니다. 따라서 얼음에 소금을 넣으면 더욱 차가워지는 것이죠. 그러나, 소금의 양이 많을수록, 온도가 더 낮아지는 것은 아니며, 오히려 소금의 양이 많으면 과다한 열 흡수로 인해 온도가 오히려 올라갈 수 있습니다.

Answer 4

안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.

얼음에 소금을 넣으면 더 차가워지는 현상은 "냉동점 하강" 현상이라고 합니다. 이 현상은 소금이 얼음의 녹는 점을 낮추기 때문에 발생합니다.

얼음이 녹는 과정에서는 주위의 열을 흡수해야 하므로, 얼음과 물 사이의 온도 차이가 유지되어야 합니다. 그러나, 소금이 얼음에 녹으면서 양성자와 음성자로 이루어진 이온들이 생성됩니다. 이 이온들은 물 분자와 상호 작용하여 얼음과 물 사이에 존재하는 경계면의 온도를 낮추게 됩니다.

결과적으로, 얼음과 물 사이의 온도 차이가 더욱 크게 유지되므로, 얼음이 좀 더 빠르게 녹아나가며, 냉동점이 낮아집니다. 이러한 이유로, 얼음에 소금을 넣으면 더욱 차가워지는 것입니다.

Answer 5

안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.

얼음에 소금을 넣으면 더 차가워진다는 현상은 "냉각 침범" 혹은 "냉각 혼합"이라고도 합니다. 이러한 현상은 주로 냉동고나 얼음팩에서 사용됩니다.

소금을 얼음에 넣으면, 냉각 과정에서 일어나는 녹임을 방해합니다. 얼음은 녹이기 위해 에너지가 필요한데, 소금을 넣게 되면 얼음의 표면 온도가 더 낮아지면서 주변 온도보다 더 많은 에너지를 흡수합니다. 이로 인해 냉각 과정에서 냉기가 더 많이 발생하게 되며, 결과적으로 더 차가운 상태를 유지할 수 있습니다.

또한 소금을 넣게 되면, 얼음의 녹는 과정에서 발생하는 열이 소금과 물 사이에 분산되어 더욱 효과적으로 열을 흡수할 수 있게 됩니다. 이러한 효과는 냉각 시스템에서 냉각재로서 소금을 사용하는 이유 중 하나입니다.

하지만, 소금을 너무 많이 넣게 되면 얼음이 아닌 소금물이 되기 때문에 주의해야 합니다. 또한, 이러한 냉각 침범 현상은 얼음 외에도 다른 물질과 혼합할 때에도 나타날 수 있습니다.

Answer 6

안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.

소금은 분자 구조에서 양이온과 음이온으로 이루어져 있습니다. 이 양이온과 음이온은 물 분자와 상호작용을 하게 되어, 더 많은 분자들이 물 분자에 의해 둘러싸이게 됩니다. 이로 인해, 물 분자들이 더 이상 얼음 분자를 결합시키지 못하게 되며, 얼음이 녹는 온도가 낮아지게 됩니다.

Answer 7

얼음에 소금을 넣으면 더 차가워지는 이유는, 물의 얼음점을 낮추기 때문입니다.

물의 얼음점은 보통 0°C(32°F)입니다. 그러나, 물에 소금을 넣으면, 소금 입자가 물 분자와 상호작용하여 물 분자들의 움직임을 제한하고, 이로 인해 물의 얼음점이 낮아집니다. 이것을 "냉각점하강"이라고 합니다.

따라서, 얼음에 소금을 넣으면, 소금이 녹아나면서 물의 얼음점이 낮아져서 얼음이 녹을 때 필요한 열을 빼앗기면서 주변 온도를 낮출 수 있습니다. 이는 주방에서 아이스크림을 만들거나, 도로에서 얼음 제거에 사용되는 이유입니다.

그러나, 얼음에 너무 많은 양의 소금을 넣으면, 얼음이 완전히 녹아나면서 소금물이 될 수 있으므로, 적절한 양의 소금을 넣는 것이 중요합니다.

Answer 8

안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.

어는점이 낮아지니 녹는점이 높아져서

액체가 고체가 되는 온도 : 어는점

고체가 액체가 되는 온도 : 녹는점

소금을 뿌리면 어는점이 낮아져서 얼음이 녹습니다.

Answer 9

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

얼음에 소금을 넣으면 더 차가워지는 현상은 "냉각점 낮춤 현상" 또는 "냉각점 강하화 현상"이라고도 합니다. 이 현상은 용액이 얼어서 고체가 될 때 발생하는 엔탈피 변화와 관련이 있습니다.

일반적으로 물이 얼 때 냉각점은 약 -1도 이며, 얼음이 생긴 후 물과 얼음의 온도는 0도로 유지됩니다. 그러나 소금을 물에 넣으면 물 분자와 이온 사이의 상호작용이 일어나면서 냉각점이 낮아지게 됩니다. 이는 얼음을 녹이기 위해 필요한 엔탈피가 증가하기 때문입니다. 즉, 소금을 넣으면 열을 빼내는 과정이 더욱 효율적으로 일어나기 때문에 더 많은 열을 흡수하면서 더 차가운 온도를 유지할 수 있는 것입니다.

따라서, 얼음을 녹이기 위해서는 물에 소금을 넣으면 됩니다. 이 방법은 주로 열수상자나 냉장고에서 음식을 보관할 때 사용되며, 더 빠르게 냉각을 원할 때 유용합니다.

Answer 10

안녕하세요. 과학전문가입니다.

소금은 얼음과 물의 냉각점을 낮추는 물질입니다. 일반적으로 물의 냉각점은 0도 이지만, 소금을 녹이면 이 온도가 더 낮아집니다. 따라서 냉동고를 사용할 때, 식품의 온도를 빠르게 낮추어야 할 때, 소금을 얼음에 뿌리는 방법이 유용합니다.

속도 변화로 인해서 얼음과 소금이 뒤섞이면서, 어떤 기본 물질에 대한 총 표면면적은 줄어듭니다. 따라서, 히트퍼퓸법이라고도 하는 이런 현상으로 인해 소금이 녹을 때 변화되는 엔트로피에서 필요한 열은 차갑게 느껴집니다. 이러한 이유로 소금이 들어간 얼음은 일반 얼음보다 더 차갑게 느껴지는 것입니다. 따라서, 소금이 들어간 얼음이 사용되는 것은 차가운 음료수나 냉동식품을 더 빠르게 얼리는 용도로 사용할 수 있습니다.

Answer 11

안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.

얼음에 소금을 넣으면 더 차가워진다는 현상은 "냉각점 하강"이라고 합니다. 이는 물의 얼음점을 낮춰서 얼음이 더 늦게 녹는 효과를 가지기 때문입니다.

물의 얼음점은 0°C입니다. 그러나, 물에 소금을 넣으면 물 분자와 소금 분자가 서로 상호작용을 하면서 물 분자와 양이온화 된 나트륨(Sodium, Na⁺) 이온과 음이온화 된 염화 이온(Chloride, Cl⁻) 이온으로 나뉘어집니다. 이 과정에서 생성되는 이온들은 물 분자와 결합함으로써 물 분자 간의 결합력을 강화시키고, 이는 결국 얼음이 녹는 것을 방지하게 됩니다.

결과적으로, 소금이 얼음에 녹으면서 물 속의 열을 흡수하므로, 얼음과 물의 혼합물의 온도는 더욱 더 낮아지게 됩니다. 따라서, 얼음에 소금을 넣으면 더 차가워지는 현상이 발생하는 것입니다. 이러한 냉각점 하강 현상은 냉동고나 얼음팩 등의 냉각기술에서 널리 사용되고 있습니다.