물은 얼음이 될 때 부피가 늘어난다고 알고 있는데요.

Question

안녕하세요.

물이 영하의 온도에서 얼게되면 부피가 늘어난다고 알고 있습니다. 그런데 만일 형태가 절대로 변하지 않는 튼튼한 용기에 물을 가득 채워 부피가 변하지 않게한후 영하의 온도에 놓게되면 물이 얼게 되나요?

Answer 1

안녕하세요. 정철 박사입니다.

부피가 절대로 변하지 않게 된다면 아마도 내부압력이 올라가게되고 이로인해 물의 삼상에 영향을 주어 안얼수도 있을듯합니다

Answer 2

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

물이 영하의 온도에서 얼게 되면 부피가 약 9% 증가합니다. 그러나 형태가 변하지 않는 튼튼한 용기에 물을 가득 채워 부피가 변하지 못하게 하면, 물은 얼지 못합니다.

이는 물이 얼음으로 결정화되기 위해 부피 증가가 필요하기 때문입니다. 부피가 고정된 상태에서는 물 분자들이 고체 상태인 얼음의 구조를 형성할 수 없으므로, 물은 과냉각 상태로 남아 영하의 온도에서도 액체 상태를 유지합니다.