과학 이야기

하루 3분 과학 · 20화 · 초등 3~4학년 · 3분

눈을 녹이려고 뿌린 소금이 왜 더 차갑게 만들까

눈이 많이 온 날 아침, 아저씨들이 길에 하얀 알갱이를 뿌려요. 소금이에요.

소금을 뿌린 자리는 눈이 스르르 녹아 물이 돼요. 뜨거운 것도 아닌데 눈이 녹아요.

그런데 그 녹은 물에 손을 담가 보면 더 차가워요. 녹였으니 따뜻해졌을 것 같은데 정반대예요.

먼저 눈이 왜 녹는지부터 봐요. 맹물은 0도가 되면 얼어요.

그런데 물에 소금이 섞이면 0도에서는 얼지 못해요. 더 추워져야, 영하 몇 도까지 내려가야 겨우 얼어요.

길 위의 눈은 보통 0도 근처예요. 겨우 얼어 있는 상태예요.

여기에 소금이 닿으면 소금물이 돼요. 소금물은 0도에서 얼 수 없으니 얼음으로 남아 있지 못하고 물이 돼요.

소금이 눈을 녹인 게 아니라, 눈이 얼음으로 버틸 수 있는 온도를 끌어내린 거예요.

이제 왜 더 차가워지는지 봐요. 얼음이 물로 바뀔 때는 열이 필요해요.

냉동실에서 꺼낸 얼음이 녹으려면 시간이 걸리죠. 그동안 얼음은 주변에서 열을 조금씩 가져와요.

손에 얼음을 올려두면 손이 시린 것도 그래서예요. 얼음이 내 손의 열을 가져가는 거예요.

소금을 만난 눈도 똑같아요. 녹으면서 주변의 열을 빨아들여요.

열을 빼앗긴 땅과 물은 원래보다 더 차가워져요. 녹는데 차가워지는 게 아니라, 녹느라고 차가워지는 거예요.

이 성질을 일부러 쓰는 곳이 있어요. 손으로 만드는 아이스크림이에요.

큰 그릇에 얼음을 담고 소금을 잔뜩 뿌려요. 그 속에 우유를 담은 작은 봉지를 넣고 흔들어요.

얼음만 넣으면 0도까지밖에 안 내려가요. 우유는 0도에서 얼지 않으니 아이스크림이 안 돼요.

소금을 넣으면 영하 10도 아래까지 내려가요. 그제서야 우유가 얼기 시작해요.

냉동실 없이도 아이스크림을 만들 수 있는 게 이 원리 덕분이에요.

다만 소금에도 한계가 있어요. 날이 너무 추우면 소금물마저 얼어 버려요.

영하 10도보다 추운 날에는 소금을 뿌려도 잘 안 녹아요. 그래서 아주 추운 지방에서는 소금 대신 염화칼슘을 써요.

염화칼슘은 영하 20도가 넘어도 얼지 않아서 훨씬 추운 날에도 길을 녹일 수 있어요.

소금은 눈을 데워서 녹이는 게 아니라, 얼어 있을 자격을 빼앗아서 녹여요. 그리고 녹는 값으로 주변의 열을 가져가요.

그럼 소금 대신 설탕을 뿌려도 눈이 녹을까요? 녹는다면 소금만큼 잘 녹일까요?

※ 이 글은 위 자료를 바탕으로 생성형 AI가 초안을 쓰고 사람이 확인해 다듬었습니다. 삽화도 AI로 만들었습니다.