탄산수가 들어있는 병을 힘껏 흔들고 나서 뚜껑을 열면 거품과 함께 탄산수가 뿜어져 나온다.
얼만큼 시간이 지나면 뚜껑을 열어도 탄산수가 흘러 넘치지 않을까?
갑자기 궁금해져서 실험을 하려고 구입한 탄산수를 가지고 실험해 보았다.
처음에는 탄산수 여러개를 동시에 흔들고 10초 마다 하나씩 뚜껑을 열면서 얼마나 시간이 지나면 흘러넘치지 않는지 확인하려고 했다. 60초부터 10초마다 열면서 확인하려고 했는데, 60초가 지나니 흘러넘치지 않아서 실패.
그리고 탄산수 여러개를 동시에 흔드는게 쉽지 않다. 그래서 탄산수 2개씩을 정말 힘껏 흔들고 10초마다 뚜껑을 열면서 실험해 보았다.
60초가 경과 했을 때 아슬아슬 하게 탄산수가 흘러 넘치지 않는 다는 것을 알 수 있었다.
(물론 다른 탄산음료, 탄산수 병의 크기, 흔드는 세기 그리고 주변 온도에 따라 결과는 조금씩 달라질 것이다.).
일단 동영상으로 확인해 보자.
과학의 좋은 점은 반복 실험을 통해 검증을 하고 나면 일반화 시킬 수 있다는 점이다.
아무리 세게 흔든 탄산수도 1분만 지나면 흘러 넘치지 않게 뚜껑을 열 수 있다.
수업시간에 탄산수를 가지고 들어가서 학생들에게 돌아가면서 뚜껑을 열었을 때 폭발(?) 할 수 있게 힘껏 흔들게 한다.
그리고 탄산수 병을 건네 받아서 들고 선생님의 초능력으로 염력을 발산하고 주문을 외운다(그러면서 60초 이상만 시간을 끌면 된다.)
선생님의 능력을 뽐 내면서 학생들을 향해 탄산수 뚜껑을 열면, 학생들은 놀라겠지만 아무런 일이 일어나지 않는다.
과학이란 이런거다. 경험과 실험을 통해 데이터를 분석해서 일반화 시키면, 막연하게 접근하는 것이 아니라, 정확하게 접근할 수 있다. 만약 다른 결과가 나타난다면 또 추가로 실험하면 된다.
참고로 페트병 뚜껑에 구멍을 내고 손가락으로 막고 탄산수 병을 흔든 다음 구멍을 열어 주면 물총처럼 탄산수가 뿜어져 나가게 할 수 있다. 구멍이 수면아래 위치하도록 살짝 아래쪽으로 기울여 주는 것이 좋다.
한가지 더
탄산수를 힘껏 흔들면 탄산수병 내부 기압은 증가할까? 대부분 증가할거라 생각하지만 사실은 증가하지 않는다.
불안정해져서 녹아있는 이산화탄소가 기포 형태로 나오긴 하지만, 내부 압력은 3기압 정도에서 더 이상 증가하지 않는다고 한다.(흔들지 않아도, 평상시에도 항상 3기압 정도를 유지하고 있다.)
자세한 설명은 링크 참고
탄산수나 콜라와 같은 탄산음료 병을 흔들면 내부 기압은 증가할까?
탄산음료를 힘껏 흔들면 탄산음료병 내부 기압은 증가할까? 대부분 세게 흔들면 흔들수록 탄산음료 병 내부 기압이 증가할 거라 생각한다. 그렇기 때문에 뚜껑을 열면 탄산음료가
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내부기압이 증가하지 않기 때문에 손가락으로 구멍을 막고 힘껏 흔들어도 탄산수가 뿜어져 나오지 않고 버틸 수 있는 것이다.
학생들이 쉽게 구할 수 있는 탄산수를 가지고 놀면서 재미있는 실험을 해 보았다.
예전에 했던 주전자 물끓이는 과학 탐구 실험은 아래 링크 참고
과학 탐구 실험이란? (주전자 물 끓어 넘치지 않게 끓이기)
과학 탐구 실험을 제대로 해 본 적이 있는가? 혹시 집에 과학자가 있는가? 과학은 어렵다고 생각하는가? 하지만 우리는 이미 과학자로서의 삶을 살고 있다. 사실 우리 어머니들은 이미 과학자다.
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