학문
차가운물과 뜨거운물중 어떤것이 빨리 얼까요?
차가운물과 뜨거운물을 냉동실에 얼리면 어떤것이 빨리 어나요? 분명 이미 차가우니까 얼릴 에너지가 조금이라도 덜 필요해서 차가운물이 더 빨리 얼것 같긴한데 어떤가요?
2개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 과학전문가입니다.
뜨거운 물이 찬물보다 더 빨리 언다고 합니다. 그 이유는 저온에서 물 분자들 사이의 수소결합이 짧아지기 때문에 물 분자 내부에서는 원자들 사이에 척력(밀어내는 힘)이 발생하여 산소 원자-수소 원자의 공유결합이 길어진다고 합니다. 공유결합이 길어지면 에너지 흡수가 일어나게 됩니다. 고온에서는 물 분자들의 수소결합 간격이 넓어지면서 물분자 내부의 산소원자와 수소원자 사이의 공유결합 길이는 짧아지고 이때 에너지를 방출하게 됩니다. 공유결합의 에너지 방출은 냉각과정에서 발생하는 현상과 동일하기 때문에, 뜨거운 물은 냉각시 더 빠른 속도로 에너지를 방출하게 되어서 더 빨리 얼게된다고 합니다.
음펨바 효과에 의하면 뜨거운 물이 더 빨리 업니다.
아직 여러 가설들이 있지만 정확히 증명되지는 않았습니다.
물을 가열할 때 공유 결합 길이를 줄여가면서 에너지를 놓게되는데,
뜨거운 물이 에너지 양이 많아 냉각시에 더 빠른 에너지로 방출되기 때문이라고 합니다.
따라서 뜨거운 물이 더 빨리 얼게 됩니다.