드라이아이스에 포크(금속)를 갖다대면 왜 튕겨지는지 궁금합니다.

Question

안녕하세요? 드라이아이스에 대한 궁금한 사항입니다. 드라이아이스에 포크나 숟가락등 금속제품을 갖다대면 제가 밀어낸것도 아닌데 튕겨져나가는 현상이 있더라구요.

과학적인 관점에서 드라이아이스의 어떤점 때문에 이러한 현상이 생기는지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.

고체인 드라이아이스와 고체인 금속이 접촉하고 있는 그 좁은 접촉면에 작은 부피이지만, 부피 증가가 일어나게 되어 맞닿고 있는 두 물체를 조금이나마 떼어놓게 된다. 기체가 나와 압력이 낮아지면 두 물체는 다시 맞닿게 되고 맞닿으면 또 금속에게서 열을 전달받아 접촉면이 녹기 시작한다. 이 벌어진 틈으로 기체가 빠져나가게 된다. 빠른 열전도로 인해 드라이아이스가 승화하면서 순간적으로 금속 숟가락을 들어 올린다.

이 과정이 계속 되풀이되면서 수저는 드라이아이스와 닿았다 떨어졌다 하면서 진동하게 된다. 매우 빠르게 일어나는 과정이기 때문에 발생되는 소리도 매우 높은 주파수를 가지게 된다. 이와 같은 움직임을 빠른 속도로 반복하면서 부딪히기 때문에 구슬피 소리를 내는 것이다. 드라이아이스는 1기압에서는 액체로 변하지 않고 바로 기체로 승화되기 때문에 부피가 폭발적으로 늘어난다

Answer 2

드라이아이스에 금속을 가까이 하면 드라이아이스가 빠르게 승화해버립니다.

드라이아이스의 저온과 금속의 현재 온도에 의해 빠르게 열전도가 일어나 승화하는 것입니다.

따라서 승화에 의해 금속이 움직여서 튕겨지게 되는 것입니다.

Answer 3

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

자연계에서 물체간 너무 온도차이가 심하면 물체사이에 얇은 막이 형성됩니다. 막이형성되있는동안은 물체사이의 마찰력이 거의 없기때문에 크게 미끄러지거나 튕겨져나가게됩니다.

예를들어서 엄청 뜨거운 쇳물에 맨손으로 빠르게 치면 손에는 전혀 화상을 입지않습니다. 그러나 따라하지는 마세용

감사합니다.