물이 얼면 불투명해지는 이유가 무엇인가요?

Question

투명했던 물을 얼리면 약간 하얗게 불투명해지는데 그 이유가 무엇인지 궁금합니다.

투명하게 물을 얼릴 수 있는 과학적인 방법이 있는지도 궁금하네요.

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

물이 얼면 불투명해지는 이유는 빛의 굴절과 산란에 있습니다. 물은 얼면 분자 간 거리가 가까워지고 분자의 운동이 제한되어 분자 간 충돌이 증가합니다. 이로 인해 빛의 파장이 물 속에서 더욱 산란되고, 빛의 진행 방향이 자주 바뀌게 됩니다. 이는 빛이 불규칙하게 반사되어 물이 흐릿하고 흐릿하게 보이게 합니다.

따라서, 물이 얼면 빛이 더욱 산란되어 불투명하게 보입니다. 이는 빛이 얼음 조각 안에서 자주 반사되고 산란되기 때문입니다. 빛의 파장이 얼음 조각 안에서 자주 바뀌기 때문에 빛은 불규칙하게 반사되고, 이로 인해 빛의 진행 방향이 바뀌어 빛이 흐릿하게 보이게 됩니다. 이러한 이유로 물이 얼면 불투명하게 보이는 것입니다.

Answer 2

안녕하세요. 과학전문가입니다.

어는 과정에서 얼음속에 공기가 함유되어 있기 때문에 하얗게 불투명해지는 현상이 생기게 되는 겁니다. 그리고 이는 어떤 물의 종류를 사용하는가에 따라서 달라지기도 합니다. 즉, 일반물, 수돗물, 정수기물, 약수물 등등

Answer 3

안녕하세요. 이만우 과학전문가입니다.

물이 얼면 꼭 불투명하게만 되지 않아요.

투명하게도 됩니다.

그 이유는 물이 어는 속도와 관계가 깊은데 고드름처럼 밤새 상단부터 하단까지 서서히 얼면 투명하게되고 눈처럼 급속하게 얼면 불투명해집니다.

또한, 물속에 산소,공기를 빼주면 투명해주고 그렇지 못하면 불투명 해집니다.

Answer 4

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.물이 얼면 불투명해지는 이유는 얼음의 조직 구조 때문입니다. 물이 얼면, 분자들이 서로 가까이 뭉쳐서 고정된 패턴으로 정렬됩니다. 이 과정에서 빛이 분자들에 의해 산란되고, 얼음 조각 사이의 간극으로 퍼져 나가기 때문에 빛이 흩어져서 반사되지 않고 산란되면서 불투명하게 보입니다.

이러한 현상은 빛의 산란(scattering)이라고 불리며, 분자나 입자의 크기가 빛의 파장과 비슷하거나 작을 때 발생합니다. 빛은 얼음 조각 사이를 통과할 때 산란되기 때문에, 빛이 얼음을 통과할 때 어두워 보입니다.

따라서, 물이 얼면 불투명해지는 이유는 빛이 얼음 조각 사이에서 산란되기 때문입니다.

Answer 5

안녕하세요. 한준희 과학전문가입니다.

물이 얼음이 될때 불투명하게 보이는 것은 공기가 포함되어 있어서 입니다.

물을 끓인후에 식혀서 얼리면 투명한 얼음을 얻을 수 있습니다.

Answer 6

안녕하세요. 조용찬 과학전문가입니다.

얼음이 얼면 불투명해지는 경우가 있는데요.

이는 물이 얼때 공기가 들어가서 그렇습니다.

Answer 7

물(水, 영어: water)은 산소와 수소가 결합된 화학 물질이다. 화학식 H 2O를 가지며 표준 온도 압력(STAP : 섭씨 25°C 1바)에서 무색 투명하고, 무취무미하다. 물은 가장 보편적인 용매로 보통 액체 상태의 물을 가리킨다.

Answer 8

안녕하세요. 과학전문가입니다.

물에 기포들이 들어있는데 기포가 있는 상태에서 바로 얼려버리면 그 부분이 불투명해집니다. 그래서 투명하게 만들기 위해서는 요새는 기포를 없애주는 정수기들이 있는데 기포를 없애주어야 합니다.

Answer 9

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

얼음이 얼면서 기체를 포함하기 때문입니다.

물에는 기체들이 녹아 있습니다. 얼음이 얼면 이 기체들은 물 밖으로 빠져나가지 못하가 얼음에 갖히게 되는데요, 많은 용존기체를 포함하는 얼음일 수록 불투명합니다.

만일 투명하게 얼음을 얼리고 싶다면 차가운 봉을 꽂아 중간부터 얼리면 됩니다.

그럼 얼음이 얼어가며 기체가 물 밖으로 빠져나가며 투명한 얼음이 만들어집니다.

카페 등에서 투명안 얼음이 U의 구멍이 만들어진 이유도 가운데서부터 얼리는 방식으로 투명하게 만들기 때문입니다.

Answer 10

안녕하세요. 과학전문가입니다.

물은 액체 상태일 때 분자들이 서로 가깝게 떨어져 있으며, 자유롭게 움직입니다. 이 때 빛은 물 분자들 사이를 통과할 수 있어서 물은 투명합니다.

그러나 물을 얼리면, 물 분자들이 고체 상태로 변하며, 더 이상 자유롭게 움직일 수 없게 됩니다. 이 때 빛은 얼음 결정체들 사이를 통과하기가 어려워지기 때문에, 얼음은 불투명하게 보입니다.

이러한 현상은 광선이 장애물 사이를 통과할 때 일어나는 광학적 산란의 결과입니다. 산란은 빛의 파장이나 에너지를 바꾸지 않고, 광선이 어느 방향으로 흩어지게 만듭니다. 빛이 얼음의 결정체 사이를 통과하면서 산란이 발생하면, 빛이 여러 방향으로 흩어져서 더 이상 직선적으로 전달되지 않고, 물질의 모든 방향으로 반사되어 불투명하게 보입니다.