- 질문 게시판입니다.
Date 21/09/05 13:08:42수정됨
Name   심해냉장고
Subject   얼음의 융해열로 액체를 0도 이하로 냉각할 수 있나요?
실험 조건 :
실내온도 15도에서
-2도로 세팅된 냉동고에서 물로 만든 얼음을 꺼내
4도의 휘발류와 알코올이 담긴 잔에 넣는다.

이걸로 얼음이 융해되며 빨아먹는 열로
휘발류나 알코올같이 어는점이 0도 이하인 액체의 온도를
0도 이하로혹은 원래 얼음의 온도(-2도) 이하로 낮출 수 있나요?

질문이 조금 애매해 보론.
얼음과 액체 표면의 열교환으로 인해 얼음이 '융해되는 상황'에서
'상변화에서 발생하는 융해열의 기능만으로 주변 액체의 온도를 0도 이하로 낮출 수 있느냐' 입니다.



0


아케르나르
-2도와 0도 사이 어디쯤에서 열평형이 이뤄질 것 같습니다. 근데 닫힌 계가 아니니 0도 미만으로 내려가기는 힘들겠지요.
심해냉장고
제 질문이 조금 애매한데, 핵심은 '열평형을 이룬 후, 상변화에서 발생하는 융해열의 기능만으로 주변 액체의 온도를 0도 이하로 낮출 수 있느냐' 입니다.
아케르나르
좀 더 생각해봤는데, 융해열이 발생하는 시점은 이미 0도입니다. 얼음과 용질의 온도가 같아지는 정도까지만 가능할겁니다.
소금을 섞으면 가능할겁니다. 융해 온도가 -4도 정도로 내려간다고 알고 있고, 그러면 용질의 온도도 같이 내려갈겁니다.
두번우려낸티백
안 될 것 같습니다. 얼음이 물이 되는 이유는 온도가 0도를 초과해서 그런건데, 액체가 0도 이하가 된다면 녹지도 않겠죠.
두번우려낸티백
이건 얼음과 액체의 혼합물이 어는점이 0도라는 오류가 있습니다. 틀린 답변.
lonely INTJ
낮추려는 액체의 열용량과 얼음의 양과 그 총 융해열의 열용량이 중요한것 아닐까요.
열용량.비열.융해열.등의 개념을 통해서 공식으로 계산해보시면 나올 것 같습니다.
절대적으로 가능하냐보다는 주어진 양에 따라 달라지는 문제아닐까 생각이 듭니다.
lonely INTJ
해당 액체를 15도 낮추는데 필요한 열용량과 얼음이 -2도-0도(액체)로 가는 동안 필요한 열용량을 비교하면...
심해냉장고
'-2~0로 가는 열용량이 아닌' 0에서 얼음이 물로 상변화하는 열만으로
lonely INTJ
아 근데 열평형을 이루신다고 했는데...열평형을 이루고 나면 열 이동이 없는 것 아니겠습니까...?
이건 융해열 이런 차원의 문제가 아니라 닫힌 계를 어디까지로 두고 보시는 지가 문제인 것 같은데...
적어도 한 닫힌 계에서 열평형을 이룬다면 그다음에 열이동은 없겠죠.

닫힌계를 어디까지 두시는지 모르겠지만 액체와 얼음간에 열평형을 이루었다면 더이상 융해도 없는게 맞습니다.
그 상황에서 융해를 한 다는 것은 열평형을 이루지 못하였다는 것이고 그 닫힌 계는 액체와 얼음 그리고 대기가 되겠죠.
그리고 얼음은 열을 액체와 대기... 더 보기
아 근데 열평형을 이루신다고 했는데...열평형을 이루고 나면 열 이동이 없는 것 아니겠습니까...?
이건 융해열 이런 차원의 문제가 아니라 닫힌 계를 어디까지로 두고 보시는 지가 문제인 것 같은데...
적어도 한 닫힌 계에서 열평형을 이룬다면 그다음에 열이동은 없겠죠.

닫힌계를 어디까지 두시는지 모르겠지만 액체와 얼음간에 열평형을 이루었다면 더이상 융해도 없는게 맞습니다.
그 상황에서 융해를 한 다는 것은 열평형을 이루지 못하였다는 것이고 그 닫힌 계는 액체와 얼음 그리고 대기가 되겠죠.
그리고 얼음은 열을 액체와 대기로부터 동시에 교환하겠죠.아주 충분한 양의 얼음이 있다면 액체를 0도 이하로 낮출 수 있을 것 같습니다.흔히 소금뿌려서 아이스크림 만드는거 생각하면..
1
심해냉장고
이게 제가 질문을 잘 종합하지 못했는데 깔끔하게 질문까지 정리해주시고 필요한 답을 주셔서 너무 감사드립니다. 여기저기 찔러보고 찾아보니 선생님의 지금 말씀이 정답에 가까운 것 같습니다.
lonely INTJ
고딩때랑 1학년 때 하던 열역학 몇 개 동원했는데 제대로 제가 설명했나 모르겠습니다 ㅋㅋㅋ
도움 되셨다니 다행이네요:)
cummings
융해열은 평형을 향해 가는 패시브한 에너지흡수체라고 봐야죠.
액티브하게 다른 물질을 0도 이하 혹은 -2도 이하로 낮추는 작용은 못할것 같네요.

휘발유나 알코올 얼음가지고 물을 얼게할수는 있어도요.
헬리제의우울
물에 소금타면 되는데 으이구!
2
심해냉장고
참치냉동고에 담아둔 얼음을 쓰는 방법도!
두번우려낸티백
생각해보니 물과 혼합물의 어는점이 0도보다 낮은 액체라면 충분히 영하로 만들 수 있겠군요
답변이 이미 많이 달렸네요...
얼음이 충분하다면 얼음과 알코올 혼합물은 -2도 이하로 내려갑니다. 얼음이 -2도가 아니라 0도에서 시작하더라도 마찬가지입니다.
융해열이 이들 혼합물의 온도를 낮추는 역할을 합니다.
3
주변온도가 더 낮으면 융해가 안일어날 것으로 보입니다.
syzygii
정답 압력을 높여서 어는점을 0도 밑으로 낮춘다
3
매뉴물있뉴
22222 압력 높여서 어는점 낮추면 가능 ㅋㅋㅋㅋㅋ
열역학 제2법착에 의해 안공적인 장치가 없을 경우 열은 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하므로, 불가능합니다.
1
철든 피터팬
답변 달은 사람들 열외 없이 틸바트 가서 증명하세요
4
리모기
알코올 들어가면 무조건 0도보다 낮은 지점에서 얼게 되죠. 소주 슬러시 먹어보신 분들은 아실텐데.
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