과학 이야기
🧊 무게는 변하지 않는다? 얼음 vs 물 실험으로 확인해보자!
얼고버섯
2025. 5. 2. 02:12
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냉동실에서 얼음을 꺼내 컵에 담아놓으면,
조금 지나면 녹아서 물이 되죠.
그런데 이런 궁금증이 생기지 않나요?
“얼음이 물이 되면… 가벼워지지 않을까?”
“그럼 물컵 위에 얼음을 올려놓으면 녹았을 때 물이 넘칠까?”
“얼음이 녹을 때 부피도 달라지는데… 무게도 달라질까?”
이런 질문에 답하는 실험이 바로 ‘질량 보존의 법칙’과
‘물질의 상태 변화’예요!
📏 먼저, 얼음과 물의 ‘부피’는 다르다!
놀랍지만, 물은 얼면 부피가 커져요.
이건 대부분의 물질과 반대예요.
- 물 → 얼음으로 변할 때
- 분자 배열이 헐거워지면서
- 덩어리는 더 커지고, 밀도는 줄어들어요
그래서 냉동실에 병째로 물을 넣어 얼리면…
병이 깨지기도 하죠!
그만큼 얼음의 부피는 물보다 크지만, 질량(무게)은 같아요.
⚖️ 실험! 얼음과 물의 무게는 변할까?
준비물:
- 전자저울
- 투명 컵 2개
- 얼음 몇 조각
- 랩, 고무줄
- 물
실험 방법:
- 컵 A에 얼음을 넣고, 위에 랩을 씌운 뒤 무게를 잰다
- 컵 A를 실온에 두고 얼음이 전부 녹을 때까지 기다린다
- 다시 컵 A의 무게를 잰다
실험 결과:
- 얼음이 녹아 물이 되어도 무게는 그대로
- 단지 부피는 줄고, 밀도는 증가
즉, 상태가 변해도 물질의 총 질량은 변하지 않아요!
🧠 왜 무게가 안 변할까? – 질량 보존의 법칙
이건 과학자 라부아지에가 정리한 개념이에요.
“화학 변화나 물리 변화가 일어나도, 물질의 총 질량은 변하지 않는다.”
- 얼음이 물로 바뀌는 건 물리 변화
- 새로운 물질이 생긴 게 아니라 모양과 상태만 바뀐 것
그래서 얼음이 물이 되어도
그 안에 있던 분자 개수는 똑같고, 무게도 그대로예요.
🧊 그런데… 물컵 위에 얼음을 올려놓으면 물이 넘칠까?
이건 조금 헷갈릴 수 있어요.
하지만 답은 “아니요, 넘치지 않아요!”
왜냐하면,
- 얼음은 물 위에 뜨면서 일부는 물 속에 잠겨 있고
- 나머지는 밖으로 나와 있어요
- 녹으면 그 잠겨 있던 부분의 부피만큼 물이 생기기 때문에
- 결과적으로 전체 수위는 변하지 않아요
이건 부력과 아르키메데스 원리로 설명돼요.
📊 얼음 vs 물 비교 정리표
구분상태 변화 전 (얼음)상태 변화 후 (물)변화 요약
| 상태 | 고체 | 액체 | 물리 변화 |
| 부피 | 더 큼 | 더 작음 | 밀도는 증가 |
| 무게(질량) | 동일 | 동일 | 무게는 변하지 않음 (질량 보존 법칙) |
❓ 퀴즈 타임!
다음 중 얼음이 물로 녹을 때 일어나는 현상으로 옳은 것은?
- 무게가 줄어든다
- 부피가 커진다
- 밀도가 줄어든다
- 질량은 같고 부피만 작아진다
정답을 댓글에 남겨줘요!
(힌트: 질량 보존, 밀도 증가!)
🧠 오늘의 정리
- 얼음은 물보다 부피는 크지만 무게는 같다
- 질량 보존의 법칙: 상태가 변해도 무게는 변하지 않음
- 얼음이 물이 돼도 컵 안의 물은 넘치지 않는다
- 얼음의 상태 변화는 과학 개념을 체험할 수 있는 최고의 실험!
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