꽉 닫힌 병뚜껑은 왜 따뜻한 물에 대면 잘 열릴까?
Why does a stuck jar lid loosen under warm water?
꿈쩍 않던 병뚜껑이 따뜻한 물에 잠깐 대고 나면 왜 스르륵 돌아갈까요?
무슨 일이 일어났나
따뜻한 물을 뚜껑에 대면 뚜껑이 데워지며 조금 넓어지고, 병 입구와 꽉 맞물렸던 나사산 사이가 헐거워집니다.
금속은 열을 잘 전해(NOAA) 뚜껑 전체가 금세 데워지고, 물을 뚜껑에만 대면 병 입구는 그만큼 덜 데워져 뚜껑이 먼저 늘어납니다.
시뮬레이터에서 7 cm 알루미늄 뚜껑은 40 K 오르면 63.3 µm, 60 K 오르면 95.0 µm 늘어납니다 — 눈에는 안 보여도 빡빡하던 맞물림을 푸는 데는 이 정도 틈이면 됩니다.
NIST 에 따르면 재료가 다르면 같은 온도에서도 늘어나는 양이 달라 황동은 강철보다 훨씬 많이 늘어납니다 — 맞물린 두 부품이 서로 다른 재료면 데울 때 맞물림이 바뀝니다.
💡 생활 속 예시
- 꽉 닫힌 잼 병은 병째 데우지 말고 뚜껑 쪽만 따뜻한 수돗물에 돌려 대면 손힘을 덜 들이고 열 수 있습니다.
- 한여름 햇볕을 오래 받은 철문이 아침보다 빡빡하게 닫히는 것도 쇠가 데워져 조금 늘어났기 때문입니다.
확인된 값
교육과정에서는
- 한국 2022 · 과학(중학교) · 열 [9과03-03]
- 일본 · 小学校 第4学年 A (2) 金属，水，空気と温度
출처
이어서 보기
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