드라이아이스의 원리에 대해서 알고 싶어요

Question

우리는 냉동식품 배송시키게 되면 그 안에 얼음 대신 드라이아이스가 들어 있는 것을 본 적이 있을 텐데요 이런 드라이아이스의 원리는 어떻게 되는 건가요?

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

드라이아이스는 고체 이산화탄소(CO2)입니다. 이산화탄소는 주로 액체 또는 기체 상태로 존재하지만, 고체 상태로 변환되는 과정을 서브리메이션이라고 합니다.

드라이아이스는 이산화탄소 가스를 압축하여 냉각시킨 후, 액체로 변환시킵니다. 이 압력을 줄이면서 액체 이산화탄소를 기체로 확장시키면서 동시에 온도를 크게 낮추는데, 이러한 과정을 서브리메이션이라고 합니다.

드라이아이스는 서브리메이션에 의해 고체 상태에서 기체 상태로 직접 변환되기 때문에 액체로 변하지 않고 증발하게 됩니다. 이때, 서브리메이션에 필요한 열량을 주변 환경으로부터 흡수하면서 주위를 차갑게 만듭니다. 따라서 드라이아이스는 주변을 냉각시키는 효과를 가지고 있습니다.

냉동식품 배송 시 드라이아이스를 사용하는 이유는 그 안에 있는 이산화탄소 기체의 낮은 온도와 냉각 효과 때문입니다. 드라이아이스를 사용하면 냉동식품을 충분히 차갑게 유지할 수 있고, 이산화탄소 기체는 증발하여 기체 상태로 배출되므로 냉동식품에 직접적인 영향을 미치지 않습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김동준 과학전문가입니다.

얼음은 물에서 녹지만 드라이아이스는 기포가 발생하고 밖에서는 흰 연기가 납니다. 물속의 기포는 드라이아이스가 승화되면서 이산화탄소 기체가 생성된 것이고, 비커 주변의 흰 연기는 드라이아이스가 승화될 때 주위의 온도가 낮아져 공기 중의 수증기가 작은 물방울로 액화된 것입니다.

Answer 3

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

드라이아이스는 이산화탄소가 고체 상태로 변한 것입니다. 이산화탄소는 상온에서 기체 상태이지만, 압력을 높이면 고체 상태로 변합니다. 드라이아이스의 온도는 영하 78.5℃로, 얼음의 온도인 영하 0℃보다 훨씬 낮습니다.