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💬 뜨거운 물이 더 빨리 언다? Mpemba effect카페 담소 · 일상 2025. 11. 12. 08:12
이에 대해 나무위키를 보면
"비교적 뜨거운 액체'가 '비교적 차가운 액체'보다 더 빨리 고체로 상전이하는 현상을 의미한다. 즉, 뜨거운 액체가 더 빨리 얼기 때문에 온도 변화에 있어서 역전 현상이 발생하는 것을 볼 수 있다. 상식적으로 이해하기 힘들고 그만큼 드물지만 엄연히 관측되는 현상이며, 동시에 현재까지 정확한 원인이 밝혀지지 않은 물리학의 난제 중 하나이다." 라고 기술되어 있습니다.
이 현상은 1963년, 탄자니아 학생 음펨바가 발견하였습니다. 뜨거운 물이 차가운 물보다 빨리 어는 이현상을 '음펨바 효과(Mpemba effect)' 라고 합니다. 물 분자 간의 수소 결합과 대류 현상 때문이라는 여러 가설이 존재하지만, 아직 명확하게 밝혀지지 않았습니다.
그러나 모든 상황과 조건에서 뜨거운 액체가 더 빨리 어는 것은 아니며 대부분의 경우는 차가운 액체가 빠르게 업니다.
덕분에 실험을 하더라도 효과를 재현하기가 일단 쉽지 않은 것도 하나의 난점이라고 합니다.《뉴 사이언티스트》에 따르면 섭씨 35도와 5도의 물을 각각 비교할 때 효과가 극대화된다고 합니다.
When hot water freezes faster than cold 이런 효과가 일어날 수 있는 가정으로는
"증발: 뜨거운 물은 차가운 물보다 더 빨리 증발하므로 남은 물의 양이 줄어들어 더 빨리 얼 수 있습니다.
대류: 뜨거운 물은 외부와 접한 위쪽의 물이 식으면서 안쪽의 따뜻한 물과 온도차가 커져 활발한 대류 현상이 일어납니다. 이로 인해 열이 더 빠르게 밖으로 빠져나가 냉각 속도가 빨라집니다.
과냉각: 차가운 물은 \(0^{\circ }C\) 이하에서도 얼지 않고 액체 상태로 머무르는 '과냉각' 현상이 발생할 수 있습니다. 하지만 뜨거운 물은 과냉각 현상을 겪지 않고 곧바로 얼어붙는 경우가 많아 결과적으로 더 빨리 얼게 됩니다. "
과 같은 것으로 추측할 수 있습니다.
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