<시멘토 과학 이야기>
재미있는 퀴즈를 하나 내도록 하겠습니다.
아래는 사각 얼음이 물위에 둥둥 떠 있고, 물의 높이는 그릇에 딱 맞춰진 상황입니다.
이때, 얼음이 만약 전부 녹는다면,과연 물은 어떻게 될까요?
<보기>
1. 물이 넘친다.
2. 그대로이다.
3. 물이 줄어든다.
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정답은 2번입니다. "그대로이다"
과학적인 이유로 설명해볼까요?
우선 물은 특유의 공유결함으로 인해, 온도가 4도씨일 때가 부피가 가장 작습니다.
오히려 4도씨 아래로 온도가 내려가면 부피가 좀 더 커지게 됩니다.
같은 질량의 물질에서 부피가 커진다는 것은
"부피가 커진다 = 밀도가 작아진다" 를 의미합니다.
그 밀도가 차이가, 물이 액체일때와 얼음일 때 약 10% 정도 차이가 납니다.
즉, 얼음이 물보다 부피가 10% 정도 더 크다고 볼 수 있습니다.
결국 얼음이 녹게 되면 저 위의 그림에서 물위로 뜬 10% 만큼만 줄어들기 때문에
따라서 얼음이 다 녹아도 물의 높이에는 아무런 변화가 없답니다.
따라서 물은 그대로 있게 됩니다.
(참고로 4도씨 일 때, 물의 밀도는 1g/cm3 이고, 얼음이 되었을 때 밀도는 0.9167 g/cm3 입니다)