물의 온도에 따라서 따를 때 소리가 다른 이유는 무엇 때문인가요?

Question

차가운 물과 뜨거운 물을 컵에 따를 때 소리가 아예 다르던데요. 이렇게 물의 온도에 따라서 따를 때 소리가 다른 이유는 무엇 때문인가요?

Answer 1

안녕하세요. 임관수 과학전문가입니다.

물의 온도에 따라 따를 때 소리가 다른 이유는 여러 가지 요인에 의해 결정됩니다.

1. 분자 운동: 물의 온도가 높을수록 분자들의 운동이 활발해집니다. 따라서 뜨거운 물을 딸 때는 물 분자들이 더 크고 강한 운동을 하게 되어 소리가 크게 들리게 됩니다. 반대로 차가운 물을 딸 때는 분자들의 운동이 둔해져서 소리가 작게 들리는 특징이 있습니다.

2. 기체 포화도: 물 온도가 올라갈수록 물 속에 용해된 기체의 포화도가 낮아집니다. 따라서 뜨거운 물을 딸 때는 물 속에 용해된 기체들이 빠르게 방출되면서 소리가 발생합니다. 이는 물의 소리가 "후퍼" 소리를 내게 되는 이유 중 하나입니다.

3. 물의 밀도: 물의 온도가 변화하면 밀도도 변화합니다. 일반적으로 온수는 차가운 물보다 밀도가 낮아집니다. 이러한 밀도 변화로 인해 물이 딸리는 속도와 방향이 변하며, 이로 인해 소리의 특성이 변화하게 됩니다.

4. 에어레이션: 따를 때 물이 공기에 노출되면서 공기와 물 사이에서 물 속의 기체와의 상호작용이 발생합니다. 이 때 에어레이션(공기가 혼합되는 과정)이 일어나면 소리가 발생하게 됩니다. 따라서 따를 때 물과 공기가 더 많이 혼합되는 상황에서는 소리가 크게 들리는 특징이 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

물의 온도가 높을수록 분자들의 운동이 활발해집니다. 높은 온도에서는 물 분자들이 더 빠르게 진동하고 충돌하며, 이로 인해 더 큰 에너지를 전달합니다. 이는 물의 분자 운동이 공기와 상호작용할 때 소리의 진폭을 증가시킵니다. 따라서 물이 뜨거울수록 따를 때 더 크고 강한 소리가 발생할 수 있습니다.물의 온도가 높을수록 음속도가 증가합니다. 음은 공기나 다른 매질을 통해 전파되는 파동이기 때문에, 매질의 특성에 따라 속도가 달라집니다. 물은 공기보다 더 밀도가 높고 질량이 큰 매질이므로, 더 높은 음속도를 가지게 됩니다. 이로 인해 뜨거운 물에서 따를 때 소리의 전파 속도가 빨라지므로, 소리가 더 높은 음조로 들리게 될 수 있습니다.