안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
이는 물의 분자 구조 때문입니다. 물 분자는 다른 물질들과는 달리 분자 간에 수소 결합이 일어나는 특징이 있습니다. 이 수소 결합은 물 분자들을 서로 끌어당기는 힘을 만들어내는데 이는 물 분자들이 서로 떨어지지 않고 붙어있게 만듭니다. 그래서 물 분자들이 서로 떨어지지 않고 붙어있게 되면 물 분자들이 차지하는 공간이 늘어나게 되어 부피가 늘어나는 것입니다.
물이 가장 작은 부피를 나타낼 때의 온도는 4°C입니다. 이는 물 분자들이 가장 높은 밀도를 가지는 온도이기도 합니다. 물 분자들이 서로 떨어지지 않고 붙어있는 상태에서는 분자 간 거리가 가장 가깝기 때문에 부피가 작아지게 됩니다. 하지만 온도가 낮아지면 물 분자들이 서로 떨어지게 되면서 부피가 늘어나게 됩니다. 그래서 물이 액체에서 고체로 변하면 부피가 줄어들게 되는 것입니다.
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