간단한 방법으로 공기무게를 측정할 수 있는 아이디어가 떠올라 실제 측정해 보았다.
아이디어는 이렇다.
1기압일때 용기의 질량을 측정하고, 0.5기압일때의 용기의 질량을 측정하면 그 차이가 용기 부피의 1/2 에 해당하는 공기의 무게가 될 것이다. 0.5기압이 되었다는 것은 온도가 일정할때(분자운동속도가 일정할때) 용기안에 들어있는 공기가 절반으로 줄어들었다는 것을 의미 하기 때문이다.
따라서
기압을 측정하기 위해 진공실험장치에 스마트폰을 넣어 압력을 측정하 수 있게 준비한다.
<질량측정>
첫째 : 1기압에서 스마트폰을 넣은 진공실험장치의 질량을 측정한다.
둘째 : 진공실험장치의 공기를 빼서 0.5기압을 만들고 질량을 측정한다.
세째 : 그 차이가 진공실험장치 부피의 1/2 에 해당하는 공기의 무게라는 것을 알 수 있다.
<부피측정>
네째 : 진공실험장치의 용기와 뚜겅에 물을 가득채워 메스실린더에 따라 내면서 진공실험장치 내부의 부피를 측정한다.
다섯째 : 측정된 값을 계산하여 이론적인 값과 맞는지 비교한다.
실제 측정결과
진공실험장치 부피는 1.6L
진공실험장치가 1기압일때와 0.5기압일때 무게 차이는 약 0.9g
따라서 공기 0.8L의 무게는 0.9g 이 된다.
그렇다면 공기 1L 의 무게는 1.125g 이 된다.
이론적인 값은 26도 1기압에서 1L 당 1.18g 정도라고 한다.
이론값이랑 거의 비슷한 값을 얻어낼 수 있었다.
진공용기와 전자저울, 그리고 스마트폰만 가지고 간단하게 할 수 있는 실험이었다. ^^
<제언>
진공용기안에 공기를 빼다 보면 온도도 변하게 된다. 그것까지는 고려하지 못했다.
그리고 처음 시작점이 1기압이 아니다. 날씨에 따라 기압이 달라진다. ^^
예전에 공기무게 측정했던 실험은 아래 링크 참고
공기의 무게는 얼마나 될까?
동영상 다운받기갑자기 공기의 무게가 얼마나 되는지 알아 보고 싶어졌다.공기가 무게가 있다는 것을 실험적으로 보여주기 위해 보통 공기가 들어있는 풍선과 공기가 안들어 있는 풍선의 무게
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