물 500밀리리터를 얼리면 부피도 그대로일까?

얼음이 뜨는 까닭은 밀도가 더 낮기 때문입니다

USGS는 얼음의 밀도가 액체 물보다 낮아 물 위에 뜬다고 설명합니다. 얼음 결정에서 물 분자가 더 벌어진 구조를 이루기 때문입니다.

질량이 같고 밀도가 낮다면 부피는 더 커집니다. 같은 500그램을 비교해야 질량 보존과 부피 변화를 함께 볼 수 있습니다.

참고 · 미국 지질조사국(USGS) Water Science School — 물의 밀도 ↗

같은 질량을 밀도로 나누어 부피를 구합니다

액체 물의 밀도를 1g/mL로 두면 500그램은 약 500밀리리터입니다. 얼음의 밀도를 0.917g/mL로 두면 500÷0.917≈545.3밀리리터입니다.

약 45.3밀리리터, 곧 9.1퍼센트 늘어난 값입니다. 활동에서 질량과 근사 밀도를 바꾸면 부피 차이가 실제로 달라집니다.

보존되는 양과 달라지는 양을 섞지 않습니다

닫힌 계에서 물질이 새거나 증발하지 않았다고 가정하면 질량은 유지되지만 상태와 부피는 달라질 수 있습니다.

실제 냉동 용기는 팽창 공간과 재질의 허용 범위를 고려해야 합니다. 이 글은 안전 지침이 아니라 밀도 관계를 읽는 교육용 모형입니다.