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컵속에 얼음이 녹아도 물이 넘치지 않는 이유는 무엇일까요?

컵속에 얼음을 넣고 넘치지 않을 만큼만 물을 가득  붓는다. 시간이 지나 얼음이 모두 녹아도 컵속의 물은 넘치지 않는다.

그 이유는 무엇일까?

 

일반적으로 액체가 고체로 변하면 부피는 줄어들고 밀도는 높아지지만 물은 그 반대다.

물은 얼면서 밀도가 낮아지고 부피가 증가하는데 그 이유는 수소 결합 때문이다.

물 분자는 산소원자 1개에 수소원자 2개가 전기적으로 결합되어 만들어지고 물 분자의 구조는 가운데 빈 육각 모양을 하게 되는데 이러한 이유로 물이 얼면 부피가 증가하게 된다. 하지만 반대로 얼음이 녹으면서 육각 기둥 모양이 사라지고 부피는 다시 줄어든다.

 

따라서 녹은 얼음의 질량은 변하지 않은 채 얼음이 차지하고 있었던 공간에 물이 채워져 넘치지 않는 것이다.

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