뜨거운 물을 붓는 소리가 다른 과학적인 이유

물의 온도마다 붓는 소리가 다른데 이것은 주관적인 차이가 아닙니다. 신기하게도 온도가 바뀌면 정말 소리가 변합니다.

원인은 '점도'입니다. 물은 따뜻하면 점도가 떨어지고 용기에 쏟아졌을 때의 운동이 바뀌는데 그 변화가 소리에도 나타나는 것입니다.

예를 들어 그릇에 달걀을 깨어 넣어 젓는 소리와 물을 젓는 소리는 상당히 다른데 그와 비슷한 현상이 물과 뜨거운 물에서도 일어나고 있습니다.

You Can Hear The Difference Between Hot and Cold Water
https://www.youtube.com/watch?v=Ri_4dDvcZeM

점도는 유체역학(액체나 기체 등을 취급하는 역학)에서 생각되는 유체의 끈적함의 정도를 나타내는 수치로, 이를 측정하기 위해서는 유체가 가는 관을 통과할 때의 속도나 유체를 채운 용기 안을 구가 떨어지는 속도로부터 산출합니다.

이 점도는 분자와 분자 사이에 작용하는 힘(분자간 힘)에서 나옵니다. 얇은 튜브를 흐르는 유체는 미세한 분자로 구성되며, 분자는 분자간 힘으로 서로 끌어당깁니다. 그러나 튜브벽 근처의 분자와 흐름의 중심에 있는 분자는 힘이 가해지는 방식이 다르므로 전체 유체의 흐름에 브레이크가 걸립니다. 이 브레이크가 점도의 작용입니다.

온도가 상승하면 분자의 진동이 격렬해지고 분자끼리의 간격이 넓어져 분자간력이 약해지기 때문에 일반적으로 액체의 점도는 고온이 될수록 작아집니다. 20℃의 물의 경우 점도는 1.002cP(센티포아즈), 100도가 되면 0.282cP로 약 3분의 1 미만까지 내려갑니다.
※ cP(센티포아즈)는 점도의 단위의 하나로, mPa·s(밀리파스칼 초)가 사용될 수도 있습니다.

출처 참조 번역
- Wikipedia
- 水とお湯で、注いだときの音が違う科学的な理由
https://nlab.itmedia.co.jp/nl/amp/1803/25/news003.html