Read in English 전자레인지는 물을 흔든다

장면 목록 › 제4장 그래서 생기는 일

얼음은 왜 잘 안 녹을까?

얼음 속 물 분자는 돌 수 없어서 전파를 거의 받지 못한다

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얼음은 왜 잘 안 녹을까?

전파는 물 분자를 이리저리 돌려서 데운다고 했죠? 얼음 속 물 분자는 이웃과 단단히 묶여 있어 돌지 못합니다. 그래서 전파(노란 선)가 거의 줄지 않고 그냥 지나가 버립니다. 냉동 음식을 그냥 데우면 먼저 녹은 곳만 뜨거워지고 언 곳은 남는 까닭입니다.

왜?녹은 곳의 물 분자는 돌 수 있어서 전파를 잘 받고, 그래서 더 빨리 뜨거워집니다. 뜨거워지면 옆이 녹고, 녹은 곳이 또 전파를 받습니다. 그래서 한쪽만 끓고 다른 쪽은 얼어 있는 일이 생깁니다.

더 알기계산해 보면 얼음 속에서는 전파가 약 12 m를 가야 3분의 1로 약해져, 물보다 약 700배 깊이 갑니다(얼음 온도에 따라 크게 달라지는 대략값). 해동 기능은 전파를 켰다 껐다 하며, 쉬는 동안 녹은 곳의 열이 언 곳으로 퍼지게 합니다.

얼음 속에서 전파가 더 깊이 가는 정도
약 700배

교과서 식으로 계산 · 예시 조리실 31.5 × 21 × 32.5 cm

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Wikipedia: Defrosting

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파장·정상파·물의 성질은 교과서의 식으로 계산했습니다. 조리실 정상파 무늬는 금속 상자의 공진 모드를 더한 개략 계산이고, 물의 성질은 데바이 모형(물 20 °C)으로 계산했습니다. 3D 그림에서 전파와 분자의 움직임은 실제보다 아주 느리게, 물 분자는 크게 그린 모형으로 보여 줍니다.