물은 표면부터 언다 [성경말씀칼럼]
물은 표면부터 언다
(욥 38:29) 얼음은 누구의 태에서 나왔느냐? 하늘의 흰 서리는 누가 생기게 하였느냐?
날씨가 많이 추워졌습니다. 추운 겨울에는 자주 기온이 영하로 내려가곤 합니다. 어릴 때 제가 살던 집은 단독 주택이라 한겨울에는 부엌에 있는 물통에도 얼음이 얼었습니다. 그 때에는 유리처럼 맑고 깨끗한 얼음이 너무 신기해서 차가운 줄도 모르고 얼음을 씹어 먹은 적도 있습니다.
참 신기한 것은 물은 바닥부터 어는 것이 아니라 표면부터 얼기 시작하고, 아주 매서운 추위가 아니라면 밑바닥까지 얼어붙지는 않는다는 사실입니다.
일반적으로 대부분의 물질은 온도가 낮아지면 수축하여 부피가 줄어듭니다. [밀도 = 질량 / 부피] 로 정의하는데, 질량은 변하지 않는 상태에서 부피가 줄어들면 밀도는 커집니다. 그런데 물은 다른 물질과는 달리 특이한 성질이 있어서 섭씨 4도에서 밀도가 최대가 됩니다. 즉 물의 온도가 섭씨 4도가 될 때까지는 온도가 내려갈수록 부피가 작아지지만, 섭씨 4도 이하에서는 온도가 내려갈수록 오히려 부피가 증가하여 밀도가 작아집니다. 물이 얼어서 얼음이 되면 부피가 팽창하여 물항아리가 깨어지고, 수도관이 동파되는 것도 이것 때문입니다. 물이 얼면 부피가 늘어나서 밀도가 낮아지기 때문에 물컵 속의 얼음이나 빙산은 물 위에 뜹니다.
물이 표면부터 어는 이유는 바로 이 물의 밀도와 관련이 있습니다. 물 속에 물체를 넣었을 때, 그 물체의 밀도가 물보다 작으면 물 위에 뜨고, 밀도가 물보다 크면 가라앉게 됩니다. 만약 밀도가 서로 다른 물을 한 용기에 담으면 밀도가 큰 물은 바닥으로 가라앉고 밀도가 작은 물은 위로 올라오게 됩니다.
겨울에 기온이 내려가기 시작하면, 물의 온도가 섭씨 4도로 내려갈 때까지는 수면의 찬 공기와 접촉하여 온도가 떨어진 물은 부피가 줄어들고 밀도가 커져서 바닥으로 내려갑니다. 그 대신 온도가 높은 물은 위로 올라오면서 대류 현상이 일어납니다. 이런 과정은 수온이 섭씨 4도가 될 때까지 계속됩니다. 그러다가 물의 온도가 섭씨 4도 이하로 떨어지게 되면, 그 때부터는 온도가 낮은 물이 오히려 부피가 팽창하여 밀도가 낮아져서 계속 수면 위에 남게 됩니다. 그래서 표면의 물이 먼저 0도에 도달하여 물의 표면부터 얼음이 얼기 시작합니다.
그리고 추위가 계속되면 얼음은 점점 두꺼워지고, 이 얼음은 아주 좋은 단열재가 되어서 그 아래에 있는 물은 더 이상 얼지 않게 됩니다. 바깥에 내어놓은 작은 물통은 밑바닥까지 얼 때도 있지만, 수심이 깊은 호수의 물은 얼음이 두껍게 얼수록 단열 효과가 커져서 밑바닥까지 얼어붙지는 않습니다.
만약 물이 밑바닥부터 언다면 물 속에서 사는 물고기들은 바닥에서부터 얼음이 차오르면서 물 밖으로 나오게 되거나 얼음 속에 갇혀 죽을 수밖에 없습니다. 하지만 물은 표면부터 얼기 때문에 한겨울에도 얼음장 밑에는 잉어들이 유유히 헤엄치며 다닐 수 있는 것입니다.
하나님께서는 물을 창조하실 때 특별한 물리적 속성을 부여하셔서 물이 바닥부터 얼지 않도록 설계하셨고, 물 속에서 사는 생물들이 추운 겨울에도 살아갈 수 있도록 하셨습니다. 참 놀랍고 오묘한 창조주 하나님의 솜씨를 찬양합니다.
(욥 38:30) 물들은 돌로 숨긴 것 같이 숨겨져 있고 깊음의 표면은 얼어 있느니라.
(욥 38:29) 얼음은 누구의 태에서 나왔느냐? 하늘의 흰 서리는 누가 생기게 하였느냐?
날씨가 많이 추워졌습니다. 추운 겨울에는 자주 기온이 영하로 내려가곤 합니다. 어릴 때 제가 살던 집은 단독 주택이라 한겨울에는 부엌에 있는 물통에도 얼음이 얼었습니다. 그 때에는 유리처럼 맑고 깨끗한 얼음이 너무 신기해서 차가운 줄도 모르고 얼음을 씹어 먹은 적도 있습니다.
참 신기한 것은 물은 바닥부터 어는 것이 아니라 표면부터 얼기 시작하고, 아주 매서운 추위가 아니라면 밑바닥까지 얼어붙지는 않는다는 사실입니다.
일반적으로 대부분의 물질은 온도가 낮아지면 수축하여 부피가 줄어듭니다. [밀도 = 질량 / 부피] 로 정의하는데, 질량은 변하지 않는 상태에서 부피가 줄어들면 밀도는 커집니다. 그런데 물은 다른 물질과는 달리 특이한 성질이 있어서 섭씨 4도에서 밀도가 최대가 됩니다. 즉 물의 온도가 섭씨 4도가 될 때까지는 온도가 내려갈수록 부피가 작아지지만, 섭씨 4도 이하에서는 온도가 내려갈수록 오히려 부피가 증가하여 밀도가 작아집니다. 물이 얼어서 얼음이 되면 부피가 팽창하여 물항아리가 깨어지고, 수도관이 동파되는 것도 이것 때문입니다. 물이 얼면 부피가 늘어나서 밀도가 낮아지기 때문에 물컵 속의 얼음이나 빙산은 물 위에 뜹니다.
물이 표면부터 어는 이유는 바로 이 물의 밀도와 관련이 있습니다. 물 속에 물체를 넣었을 때, 그 물체의 밀도가 물보다 작으면 물 위에 뜨고, 밀도가 물보다 크면 가라앉게 됩니다. 만약 밀도가 서로 다른 물을 한 용기에 담으면 밀도가 큰 물은 바닥으로 가라앉고 밀도가 작은 물은 위로 올라오게 됩니다.
겨울에 기온이 내려가기 시작하면, 물의 온도가 섭씨 4도로 내려갈 때까지는 수면의 찬 공기와 접촉하여 온도가 떨어진 물은 부피가 줄어들고 밀도가 커져서 바닥으로 내려갑니다. 그 대신 온도가 높은 물은 위로 올라오면서 대류 현상이 일어납니다. 이런 과정은 수온이 섭씨 4도가 될 때까지 계속됩니다. 그러다가 물의 온도가 섭씨 4도 이하로 떨어지게 되면, 그 때부터는 온도가 낮은 물이 오히려 부피가 팽창하여 밀도가 낮아져서 계속 수면 위에 남게 됩니다. 그래서 표면의 물이 먼저 0도에 도달하여 물의 표면부터 얼음이 얼기 시작합니다.
그리고 추위가 계속되면 얼음은 점점 두꺼워지고, 이 얼음은 아주 좋은 단열재가 되어서 그 아래에 있는 물은 더 이상 얼지 않게 됩니다. 바깥에 내어놓은 작은 물통은 밑바닥까지 얼 때도 있지만, 수심이 깊은 호수의 물은 얼음이 두껍게 얼수록 단열 효과가 커져서 밑바닥까지 얼어붙지는 않습니다.
만약 물이 밑바닥부터 언다면 물 속에서 사는 물고기들은 바닥에서부터 얼음이 차오르면서 물 밖으로 나오게 되거나 얼음 속에 갇혀 죽을 수밖에 없습니다. 하지만 물은 표면부터 얼기 때문에 한겨울에도 얼음장 밑에는 잉어들이 유유히 헤엄치며 다닐 수 있는 것입니다.
하나님께서는 물을 창조하실 때 특별한 물리적 속성을 부여하셔서 물이 바닥부터 얼지 않도록 설계하셨고, 물 속에서 사는 생물들이 추운 겨울에도 살아갈 수 있도록 하셨습니다. 참 놀랍고 오묘한 창조주 하나님의 솜씨를 찬양합니다.
(욥 38:30) 물들은 돌로 숨긴 것 같이 숨겨져 있고 깊음의 표면은 얼어 있느니라.
출처. 부산제일성서침례교회, pastor. Moonsoo Kim ☞ http://www.fbbc.or.kr
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