SCIENCE 3D | 녹고 얼고 끓는 변화 (상태 변화)

무슨 일이 일어났나

물이 얼음(고체) · 물(액체) · 수증기(기체)로 바뀌는 것을 상태 변화라고 하며, 다른 물질이 되는 화학 변화가 아니라 물리 변화입니다(NASA).

시뮬레이터에서 −20 °C 얼음 1 kg 은 41.9 kJ 을 받아 0 °C 가 되고, 그 뒤 333 kJ 을 더 받는 동안 온도가 0 °C 에 머문 채 녹습니다.

다 녹은 물은 418 kJ 을 더 받아 99.97 °C 까지 오르고, 다시 2.26 MJ 을 받는 동안 그 온도에서 끓어 모두 수증기가 됩니다 — 끓이는 열이 녹이는 열의 약 6.8 배입니다.

이 차례를 거꾸로 밟으면 응결(수증기 → 물)과 얼기(물 → 얼음)이고, 액체를 거치지 않고 얼음이 바로 수증기가 되는 승화도 있습니다(USGS).

💡 생활 속 예시

냉동실 얼음을 컵에 담아 두면, 얼음이 다 녹을 때까지 컵 속 얼음물은 0 °C 근처에 머뭅니다.
영하의 날 바깥에 넌 젖은 셔츠는 꽁꽁 얼었다가도 녹지 않은 채 얼음이 조금씩 사라집니다 — USGS 가 승화의 예로 드는 장면입니다.
샤워 뒤 욕실 거울이 뿌옇게 흐려지는 것은 따뜻한 수증기가 찬 거울에 닿아 물방울로 바뀌는 응결입니다.

🙅 오해 깨기오해 모음 보기

물이 얼음이나 수증기가 되면 다른 물질로 바뀐 것이다.
NASA 는 상태 변화가 화학 변화가 아니라 물리 변화라고 설명합니다. 얼음 · 물 · 수증기는 모두 같은 물질이 다른 상태로 있는 것입니다. 출처
고체는 반드시 액체를 거쳐야 기체가 될 수 있다.
USGS 에 따르면 승화는 액체를 거치지 않고 고체와 기체 사이에서 바로 바뀌는 것이며, 영하의 날 바깥에 넌 젖은 셔츠의 얼음이 결국 사라지는 것이 그 예입니다. 출처

누가 왜 찾았나

물이 끓는 온도는 쉬워 보여도 정확히 재기는 쉽지 않습니다. 미국 표준 기술 연구소(NIST)의 화학 웹북은 물의 끓는점을 값 하나로 적지 않고, 모은 측정값 7 개의 평균인 373.17 ± 0.04 K 로 적습니다. 여러 측정을 모아 평균과 그 흩어짐을 함께 보이는 것이 상태가 바뀌는 온도를 믿을 만하게 정하는 방법입니다.

확인된 값

물을 0 °C 아래로 식히면 얼음(고체)이 된다 (NASA): 0 °C 출처
물을 100 °C 위로 데우면 수증기(기체)가 된다 (NASA): 100 °C 출처
상태 변화는 화학 변화가 아니라 물리 변화다: physical change 출처
물의 끓는점 (NIST 일곱 값 평균, 373.17 K ≈ 100.02 °C): 373.17 K 출처
승화: 액체를 거치지 않고 고체 ↔ 기체로 바뀐다 (USGS): solid ↔ gas 출처
응결: 수증기(기체)가 액체 물로 바뀐다 (USGS): gas → liquid 출처
영하의 날 바깥에 넌 젖은 셔츠의 얼음이 결국 사라진다 — 승화의 예 (USGS): ice disappears 출처
승화가 많이 일어나는 곳의 예 — 에베레스트 남쪽 사면 (USGS): south face of Mt. Everest 출처
승화는 상대 습도가 낮고 바람이 마를 때 잘 일어난다 (USGS): low humidity, dry winds 출처

교육과정에서는

한국 2022 · 과학(중학교) · 물질의 상태 변화 [9과04-03]
한국 2022 · 과학(초등) · 물의 상태 변화 [4과10-02]
잉글랜드 · KS4 Physics: The structure of matter
일본 · 中学校第1分野 (2) 身の回りの物質

출처

https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/state.html(확인 2026-11-12)
https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C7732185&Mask=4(확인 2026-11-12)
https://www.usgs.gov/special-topics/water-science-school/science/sublimation-and-water-cycle(확인 2026-11-12)
https://www.usgs.gov/special-topics/water-science-school/science/condensation-and-water-cycle(확인 2026-11-12)

녹고 얼고 끓는 변화 (상태 변화)