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물과 생활 K-water

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물은 수축한다.

탁구공을 상자에 채워 넣어 보면, 상태가 아래 그림과 같이 됩니다. 이를 최밀충전(最密充塡)이라 하는데, 되도록 빈틈이 없게 차곡차곡 포개면 어느 탁구공이든 주위에 12개의 공과 접하는 배열이 됩니다. 물 분자 역시 원에 가깝기 때문에, 원래대로라면 중심의 물 분자 주변에 12개의 원자가 둘러싸여야 하지만 실제 X선으로 조사해 보면 4~5개 정도의 물 분자만이 가운데 물 분자 주변에 존재합니다.

물의 수축 최밀충전(압축률이  0 일때), 물의 분자구조, 압력을 주면 100이 45.9로 압축된다

실제로 12개를 배열할 수 있는데도 4~5개 밖에 없다는 것은 물이 틈 사이가 많은 액체라는 증거입니다. 공기를 예로 들어봅시다.
자전거 튜브에 공기를 넣어본 사람이라면 공기는 수축하기 쉽다는 것을 감각적으로 알고 있을 것입니다. 공기와 같은 기체는 분자와 분자 사이가 빈틈투성이입니다. 액체의 압축률을 비교해 보면 다음 표와 같습니다.

물의 성질의 액체의 종류와 압축률
액체의 종류 압축률
수은 3.8
글리세린 21.7
45.9
에탄올 114

압축률이 큰 액체일수록 수축하기 쉽습니다. 표에서 보면 알겠지만 물은 수은이나 글리세린보다 수축하기 쉽고 에탄올보다는 수축하기 어렵습니다. 수은과 물을 비교하면 수은은 틈 사이가 작습니다. 만약 물이 전혀 수축하지 않는 액체였다면 해수면은 지금보다 40m나 높아지고 지구 육지의 5%가 바다 속에 잠긴다고 합니다.

※ 참고자료 : '물이란 무엇인가‘ (우에다이라 히사시, 1987)
※ 작성자 : 홍보실

* 출처 : K-water

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