여러 가지 용액의 응고에 따른 부피 및 무게의 변화 관찰

영재학급 프로젝트 학습 보고3학년 강태영

실험의 동기 및 준비 용액

동기• 냉동고안의

물통이나 음료수가 뚱뚱하게 부풀어지는 것을 보고 , 액체 ( 용액 )이 고체가 되면 부피가 어떻게 변하는 지 궁금하였다 .

준비• 11 가지의 용액• 물 , 파워에이드 ,

오렌지쥬스 , 포도쥬스 , 우유 , 환타 , 콜라 , 연한설탕물 , 진한설탕물 , 연한소금물 , 진한소금물

실험 방법

11 가지의 용액을 50ml 씩 시험관에 담아 영하 25°C 로 12 시간을 얼린다 .

얼은 용액을 꺼내 부피와 무게의

변화를 기록한다 .

녹는 과정의 변화를 기록하고 , 바깥면에

생긴 물의 양을 확인한다 .

얼기 전 용액 무게 측정　

얼기전의 부피와 무게 관찰

부피(ml)

집게 (g) 시험관 (g)집 + 관(g)

용액포함 용액(g)

물 WAT 50 43 42 85 140 55파워에이드 PWA 50 43 42 85 140 55

오렌지쥬스 ORN 50 43 42 85 142 57*포도쥬스 GRP 50 43 42 85 142 57*우유 MLK 50 43 42 85 141 56환타 FANTA 50 43 42 85 140 55콜라 COKE 50 43 42 85 140 55설탕물 ( 약 ) SUG1 50 43 42 85 140 55

설탕물 ( 강 ) SUG2 50 43 42 85 142 57*

소금물 ( 약 ) SLT1 50 43 42 85 140 55

소금물 ( 강 ) SLT2 50 43 42 85 142 57*

* 쥬스 및 진한 소금물 / 설탕물이 2g 무게가 더 나간다 . ( 같은 부피에서 )

얼린 후 결과　

영하 25 도씨에서 12 시간 얼린 후 증가(mm)

종이컵 (g)컵 + 관 + 얼음(g)

얼음 (g) *2

녹는시간(m)

물방울 (g)

물 WAT 13 5 102 55 120 1.5파워에이드 PWA 11 5 102 55 120 1.5

오렌지쥬스 ORN 10 5 104 57 60 1.5포도쥬스 GRP 9 5 104 57 60 1.5우유 MLK 8 5 103 56 60 1.5환타 FANTA 50*1 5 102 55 60 1.5

콜라 COKE 50*1 5 102 55 60 1.5

설탕물 ( 약 ) SUG1 12 5 102 55 120 1.5

설탕물 ( 강 ) SUG2 10 5 104 57 80 1.5

소금물 ( 약 ) SLT1 11 5 102 55 60 1.5소금물 ( 강 ) *3

SLT2 5 5 104 57 30 1

*1 환타 / 콜라의 경우는 너무 많이 팽창하여 냉장고 천정에 닿았다 . ( 왜 그럴까 ?)*2 얼은 후에 무게는 변화가 없었다 .*3 진한 소금물 ( 소금물 ( 강 )) 은 부피의 변화도 적고 빨리 녹아버렸다 .

WAT

PWA

ORNGRP

MLK

FANTA

COKE

SUG1

SUG2

SLT1

SLT2

0

50

100

150

증가 (mm)

녹는시간 (m)

실험을 통해 알게 된 것

진한 용액( 쥬스 ,설탕물 ,

소금물 ) 이 무겁다 .

물이 포함된 용액은 얼면

부피가 늘어나고 ,

무게의 변화는 없다 .환타와

콜라는 어는 동안

매우 팽창한다 .

진한 용액일수록 잘 얼지도

않고 , 금세 녹아버렸다 .

궁금증 ? 왜 ?

왜 ? 물은 얼면 부피가 늘어날까 ?

물분자의 구조가 육각형으로 변하면서 ,

분자간의 결합력이 커지고 간격이 넓어져서 부피가 늘어난다 .

그래서 .. 얼음은 물에 뜬다 .

진한용액이 무게가 더 나가는 이유 ?소금 , 설탕이 물에 녹아서 , 물분자

사이의 틈에 자리잡기 때문이다 .

왜 ? 탄산음료는 얼면 매우 팽창할까 ?온도가 내려가면서 탄산가스가

액체에서 빠져나와 기체가 되면서 부피가 급격히 팽창하기 때문이다 .

실험 소감

물이 포함된 용액들이 얼거나 녹으면서 생기는 현상을 실험하고 관련된 공부를 할 수 있어서 좋았다 .

집에 있는 냉동고 ( 영하 25°C) 로는 모든 용액을 꽁꽁 얼리지 못해 아쉬웠다 .

액체와 고체 그리고 기체에 대해 더욱 많이 생각하고 공부하여야겠다 .