끓는 물 한 컵과 미지근한 욕조 물, 어느 쪽이 얼음을 더 많이 녹일까?
Which melts more ice: a cup of boiling water or a lukewarm bath?
끓는 물 한 컵과 미지근한 욕조 물 — 얼음 덩어리를 더 많이 녹이는 쪽은 어디일까요?
무슨 일이 일어났나
얼음을 녹이는 것은 물의 온도가 아니라 물이 내줄 수 있는 열의 양이고, 그 양은 물의 무게 × 4,184 J × 식는 온도 차입니다(USGS: 물 1 kg 에 1 °C 마다 4,184 J).
끓는 물 0.25 kg 은 0 °C 까지 식어도 104 kJ 만 내놓아 얼음 1 kg 의 31.3 % 만 녹이고, 남은 얼음과 물은 0 °C 에 머뭅니다.
욕조 물 100 kg 은 35 °C 라도 얼음 1 kg 을 다 녹이는 데 475 kJ 을 내주고 나서도 33.9 °C 에 머뭅니다.
NASA 의 설명처럼 열은 늘 온도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 가므로 두 물 모두 얼음에 열을 주지만, 얼마나 줄 수 있는지는 물에 담긴 내부 에너지의 양이 정합니다.
💡 생활 속 예시
- 얼음을 가득 채운 컵에 뜨거운 커피를 조금 부으면 얼음이 다 녹지 않고 아이스커피가 되는 것도 커피의 양이 적어 내줄 열이 모자라기 때문입니다.
- 마당에 쌓인 눈은 뜨거운 물 한 바가지로는 조금밖에 녹지 않지만, 하루 내내 내리는 미지근한 봄비에는 쌓인 눈이 금세 줄어듭니다.
확인된 값
교육과정에서는
- 한국 2022 · 역학과 에너지 · 열과 에너지 [12역학02-03]
- 잉글랜드 · KS3 Physics: Energy in matter
출처
- https://www.usgs.gov/special-topics/water-science-school/science/specific-heat-capacity-and-water(확인 2026-11-12)
- https://assets.publishing.service.gov.uk/media/5a7d563de5274a2af0ae2ffa/SECONDARY_national_curriculum_-_Science_220714.pdf(확인 2026-11-12)
- https://www1.grc.nasa.gov/beginners-guide-to-aeronautics/heat-transfer/(확인 2026-11-12)
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