토리첼리 실험을 물을 이용해서 직접 재현해 보았습니다.
<실험시 주의사항>
1. 고압용 물관을 준비한다. - 물관의 높이가 10m가 넘어가면 압력차가 1기압이 나게 됩니다. 일반 물관이나 호스는 이런 상태가 되면 찌그러져 버려서 물이 이동을 할 수가 없게 된다고 하네요 - 이호선생님께서 알려 주셨습니다.
2. 물은 끓였다가 식혀서 사용한다. - 그냥 끓이지 않는 물로 실험을 해보면 나중에 압력이 작아지면서 기포가 발생하는 것을 볼 수 있다. 기포가 발생하는 이유는 기체의 용해도와 관계 있는 것으로 보인다. 동영상에서 보면 첫번째 실험에서 실험이 끝난 후 윗부분을 보면 한뼘 정도의 기포가 발생된 것을 확인할 수 있다(오차의 원인이 된다). 따라서 끓였다 식힌 물을 사용하는 것이 좋다.
첫번째 실험에서 끓이지 않은 물은 9.89m 가 나왔는데 세번째 실험에서 끓인물을 사용했더니 거의 정확하게 10m가 나오는 것을 확인할 수 있다.
3. 끝을 잘 막아야 한다. - 이실험에서 중요한 점은 끝에 공기가 새면 안 된다는 것이다. 따라서 끝부분을 잘 막아야 한다. 왠만한 걸로 끝 부분을 막아서는 버티기가 어렵다고 한다. 본 실험에서는 드라이버와 싸인펜으로 끝부분을 막았다. (이호샘 아이디어)
4. 중간에 기포를 다 빼고 값을 측정해야 한다. - 실험을 하다보면 중간에 기포가 생기므로 기포를 다 빼고 측정해야 한다.
5. 실험 중간에 보면 아래쪽에 물관이 똑바로 펴지지 않고 약간 휘어져 있는 것을 볼 수 있다. - 이것은 실험에 영향을 미치지 않는다. 어차피 대기압에 의해 물이 얼만큼 올라가는지를 보는 실험에서 시험관이나 물관이 옆으로 기울어져 있어도 올라가는 높이에는 영향을 미치지 않기 때문이다.
6. 늘어뜨리지 않고 두번째 동영상처럼 물관을 들고 계단을 걸어 올라가도 된다.
7. 날씨(고기압이나 저기압)를 고려하지 않아서 기압에 따른 영향도 있을 것 같네요
8. 임의로 설탕물을 만들어 실험해 보니 설탕물의 밀도가 물보다 크기 때문에 약 8.6m 정도 올라가네요.
https://youtu.be/_D21bPHKlvA?si=T3KF7Oet9jXeu1L2
