기체의 압력에서 기체 입자의 운동을 설명하다가 대기압을 이용한 캔 찌그러뜨리기를 보여 주었다.
(계속 개선해서 지금은 철재스탠드 대신 스마트폰 거치대를, 알콜램프 대신 고체연료를 사용해서 실험이 훨씬 간편해 졌다)
기존에 캔 찌그러뜨리기는 캔에 물을 넣고 가열한 다음 수조에 거꾸로 담가서 캔이 찌그러지는 것을 보여주는 방법이 있다. 그런데 그렇게 하면 학생들이 수압때문에 찌그러 졌다고 주장을 한다.
그래서 물에 넣지 않고 찌그러 뜨리는 방법을 연구했다.
최근에 판매되는 캔 커피는 뚜껑이 있는 캔 커피가 있다. 이런 캔커피를 이용하면 물에 넣지 않아도 뚜겅을 잘 닫는 것 만으로도 공기중에서 캔이 찌그러지는 것을 보여 줄 수 있다.
아주 간단하게 기압에 의해 캔이 찌그러지는 것을 시연할 수 있고, 특히 공기중에 그냥 놔두기만 해도 뚜껑을 잘 닫아 놓으면 혼자 찌그러 진다.
기체의 압력은 기체 입자의 충돌에 의해 생기는데 우리가 생각하는 것보다 훨씬 강하다.
실험방법은 간단하다 뚜껑이 있는 커피캔을 준비한 다음 물을 넣고(물은 뚜껑으로 1컵 정도면 충분하다. 너무 많이 넣으면 끓는데 시간이 너무 오래 걸린다.) 알콜램프로 가열한다.
2-3분 정도 지나면 물이 끓으면서 캔 입구에서 수증기가 나오기 시작한다. 1분 정도 더 기다렸다가 장갑을 끼고 뚜껑을 힘껏 닫아 놓으면 된다. 그리고 알콜램프를 끄고 기다린다.
중간에 물이 끓어 수증기가 활발하게 나오는지 확인한다고 병뚜껑을 거꾸로 올려 놓고 덜컹 거리는 것을 보여주니 학생들이 더 신기해 한다.
30초에서 2분 정도 캔이 식을때까지 기다리다가 이거 실패한거 아닌가 하는 생각이 들때쯤 캔이 찌그러 든다. 완전히 찌그러들지 않았으면 조금 더 기다리자 그럼 계속해서 찌그러 든다.
익숙해 지면 동영상처럼 뚜껑을 닫고 그대로 두지 말고, 뚜껑을 닫고 캔을 책상위에 내려 놓고 기다리는 것이 더 좋다.
찌그러들때까지 시간이 걸리기 때문에 뚜껑을 닫고 책상위에 내려 놓고 기다리면 된다.
무거울 철재스탠드 대신 스마트폰 거치대를 이용하면 편하다.
별다른 준비물 없이 간단하게 할 수 있는 실험이라 좋다.
여러 종류의 캔으로 실험해 보았는데, 대부분 성공했다.
예전에 했던 캔 찌그러뜨리기 실험은 아래 링크 참고
캔 찌그러 뜨리기 - 대기압 실험
캔 찌그러 뜨리기 - 대기압 실험 https://youtu.be/jroQgUWOH88 일반적으로 물에 담가서 하는데 물에 담그면 수압 때문이니, 물때문이니 등등 말이 많아서 물에 담그지 않고 찌그러 뜨리게 만들어 보았습
sciencelove.com
<추가실험>
- 더 간단하게 실험하기 위해 고민하다가 스마트폰 거치대를 이용하기로 했다. 철재 스탠드를 가지고 다니지 않아도 되서 더 간편해 졌다. 그리고 찌그러지는 순간을 초고속 촬영해 보았다.
<추가> 좀 더 재미있게 보여주려고 염력을 하는 선생님으로 변신했다. 시간을 맞추기 쉽지는 않았지만 어쨌거나 성공
<추가> 스마트폰 거치대 없이 할 수 있는 방법 고민중 : 고체연료와 집게 3개 이용한 방법 - 되긴 되는데 조금 위험하다.
추가
캔찌그러 뜨리기 실험 안전 동영상
- 안전하게 실험하기 위해 보여주면 좋다.
<추가>
내부 압력을 줄이는 대신 외부 압력을 크게 해도 캔이 찌그러들까?
가압용기를 기압차 이용하여 캔 찌그러 뜨리기(보일의 법칙)
가압용기를 이용하여 외부 압력을 2기압으로 키우면 뚜껑을 닫은 캔은 찌그러 들까? 이전 실험에서 커피캔 내부를 진공으로 만들면 캔이 찌그러드는 실험을 한 적이 있다. 이는 커피캔 내부와
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