같은 크기라도 얼음이 가벼운 이유가 뭔가요?

Question

우리가 얼음을 보면 물과 비교하면 거의 비슷한데 보면 얼음이 더 가벼워서 물에 뜨는데요.

왜 얼음이 물보다 가벼운것인지 궁금 합니다.

Answer 1

안녕하세요. 정철 박사입니다.

물을 얼게 되면 분자간 간격이 액체일때보다 고체일때 더 넓여집니다.

따라서 부피가 커지고 부피와 밀도는 반비례하기 때문입니다.

Answer 2

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

얼음이 물보다 가벼운 이유는 물이 얼 때 생기는 독특한 분자 구조 때문입니다. 물 분자는 온도가 낮아지면서 천천히 움직이고, 결국 고체 형태의 얼음으로 변합니다. 이 과정에서 물 분자는 수소 결합을 형성하며 규칙적이고 벌집 모양의 구조를 이루게 됩니다.

이런 구조는 물 분자들이 더 멀리 떨어지도록 만들며, 얼음 내부에 빈 공간이 많아지게 됩니다. 결과적으로, 같은 부피에서 얼음이 물보다 밀도가 낮아지기 때문에 얼음은 물보다 가볍고 물 위에 뜨게 됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.

결론부터 말씀드리면 얼음이 물보다 부피가 크기 때문입니다.

액체인 물이 온도가 낮아져서 고체인 얼음이 되면 부피가 늘어나게 되면서 물에 뜰 수 있게 됩니다. 이는 물분자 사이의 결합 때문입니다.

일반적인 액체의 경우는 고체 상태가 되면 오히려 부피가 줄어들고 무게가 무거워지기 마련 입니다. 하지만 물의 경우 영상4도까지는 가장 무거운 상태가 되지만 이후 온도에서는 부피가 증가하여 무게가 가벼워지게 됩니다.

이는 물분자가 온도가 낮아지면서 충분히 가까워지게 되면 수소결합에 의해 육각형 구조를 만들게 되기 때문입니다. 이러한 구조가 되면서 안정화되기 때문에 구조 사이에 공간이 발생합니다. 그렇기 때문에 부피는 늘어나지만 밀도는 감소하면서 물위에 뜰 수 있게 됩니다

그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)