얼음이 맑은 유리처럼 투명하게 어는 이유는 무엇인가요

Question

추운 겨울이 되어 강이나 계곡에 얼음이 얼때 완전히 유리처럼 맑은 얼음이 한 번씩 어는 경우를 본 적이 있어요 이런건 어떤 현상 때문에 그러는 것인가요?

Answer 1

안녕하세요. 문지현 과학전문가입니다.

순수한 물로 얼린얼음은 원래 투명하지만

수돗물이나 미네랄이풍부한 물 또는 불순물이 섞인 물은 얼리면 뿌옇게 보이게 됩니다. 또한 물을 급속냉각하게되면 얼음결정사이에 공기가 갇혀 뿌옇게 됩니다. 질문자님이 보신 얼음은 아마 깨끗한물이 추운날씨에 의해 서서히 얼어 만들어진 얼음이기 떄문에 투명하게 만들어진것 같습니다

Answer 2

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 물의 어는점은 0도이지만 불순물이 들어 있는 물은 0도 이하에서 얼게 됩니다. 또한 불순문이 계곡이나 물의 표면에 온도가 바로 닿고 그 안에는 물의 단열로 인해서 얼지 않고 표면만 먼저 얼게 됩니다. 그렇게 되면서 불순물이 없는 물이 얼게 되면서 투명하고 맑게 어는 것입니다. 일반적으로 물을 얼리면 하얗게 보이는 것은 불순물이나 공기가 차서 그렇게 되는 것입니다. 그래서 물을 끓여서 정수한 물에는 불순물이 없어서 얼리면 투명하게 얼릴수 있습니다.

Answer 3

안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.

추운 겨울에 강이나 계곡에 얼음이 얼 때 완전히 맑은 유리처럼 얼음이 한 번씩 어는 현상을 본 적이 있으시다니 정말 멋진 경험이실 것 같습니다. 이런 현상은 얼음이 어떻게 만들어지고 어떤 물질로 이루어져 있는지에 따라 다양한 이유가 있을 수 있습니다.

먼저 얼음이 맑은 유리처럼 투명하게 어는 이유는 얼음이 결정 구조를 가지고 있기 때문입니다. 얼음은 물 분자들이 서로 결합하여 만들어지는 결정체로 이 구조는 매우 깨끗하고 정돈되어 있습니다. 따라서 빛이 얼음을 통과할 때 거의 손실 없이 투과되어 맑은 유리처럼 보이는 것입니다.

그리고 얼음이 맑은 유리처럼 투명하게 어는 이유는 얼음이 물보다 밀도가 낮기 때문입니다. 물은 4도에서 가장 밀도가 높은 상태를 가지고 있지만 이보다 낮은 온도에서는 밀도가 낮아지게 됩니다. 따라서 얼음이 물 위에 떠 있을 때 빛이 물을 통과할 때보다 더 적은 물질을 거쳐야 하기 때문에 빛이 더 잘 통과하게 되는 것입니다.

얼음이 맑은 유리처럼 투명하게 어는 이유는 얼음이 빛을 흡수하지 않기 때문입니다. 빛은 물질에 부딪히면 흡수되거나 반사되는데 얼음은 빛을 흡수하지 않고 반사만 하기 때문에 빛이 얼음을 통과할 때 거의 손실이 없어 맑은 유리처럼 보이는 것입니다. 감사합니다.

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Answer 4

안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.

얼음이 얼때 불투명한 이유는 그 안에 들어있는 공기등의 기포 때문입니다.

투명한 얼음은 기포가 없기 때문입니다. 아마도 천천히 얼면서 기포가 다 빠져나가지 않았나 합니다.

Answer 5

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

얼음의 투명성은 결정 구조와 관련이 있습니다. 얼음은 정렬된 방식으로 분자들이 배열되는 고정된 결정 구조를 가지고 있습니다. 이 구조는 빛을 효과적으로 투과시키는데 기여합니다. 얼음 분자들이 규칙적으로 배열되면서 빛이 산란되는 현상이 줄어들어 투명한 외관을 만들어줍니다.얼음은 공기 포함물질이 거의 없는 순수한 물로 얼어나기 때문에 투명합니다. 공기나 다른 불순물이 얼음에 혼합되면 빛이 산란되어 투명성이 감소할 수 있습니다.