얼음에 소금을 넣으면 온도가 내려가는 이유

0도 얼음에 소금을 넣으면 최대 영하 21도까지 내려간다.

 

얼음에 소금을 넣지 않는다면 얼음은 녹을 때 얼음 주위의 열을 빼앗아서 얼음이 녹고 물이 된다. 이와 함께 물은 열을 방출하며 다시 얼음이 된다. 즉, 0도일 때는 얼음이 물이 되는 과정과 물이 얼음이 되는 과정을 동일하게 반복하며 전체 열의 총합은 영 이다.

 

하지만, 얼음에 소금을 넣으면 얼음은 주위 열을 빼앗아 물이 되지만 소금과 섞여 소금물이 된다. 소금물은 어느 점이 순수한 물보다 낮기 때문에 소금물은 다시 얼음이 되지 못한다. 따라서, 얼음은 계속해서 주위의 열은 빼앗아 녹지만 소금물은 얼지 못하기 때문에 얼음이 빼앗은 만큼의 열을 방출하지 못한다. 즉, 소금을 넣은 얼음은 계속해서 열을 빼앗고 온도가 0도 이하로 내려가게 된다.

 

물질이 상전이 할 때 방출 또는 흡수되는 열이 매우 크지만 소금물은 얼지 못하기 때문에 얼음이 녹을 때 흡수되는 열만큼 방출하지 못하고 소금물의 온도가 0도 이하로 내려가게 된다.

 

☞ 온도와 상전이