15년전(2010년)에 했던 실험이다.
기압을 감소시키면 풍선의 부피가 증가한다는 것은 모두 잘 알고 있다.
그런데 주사기 끝을 막고 넣어 놓으면 피스톤이 뒤로 물러나면서 주사기 내부 부피도 증가한다는 것은 잘 이해하지 못하는 경향이 있다.
그래서 주사기 끝을 막고 넣어서 기압은 모든 방향에서 작용하고, 보일의 법칙에 의해 압력과 부피는 반비례 한다는 것을 직관적으로 보여 줬던 실험이다.
15년전에는 열심히 손으로 펌프질을 해서 기압을 감소시켰지만, 지금은 장비가 좋아져서 자동으로 펌프질을 해 준다.
그리고 일부러 스마트폰이 들어가는 감압용기를 이용했다. 스마트폰에 기압측정 앱을 실행시켜 놓면, 기압이 얼마나 감소했는지 직접 확인할 수 있다.
https://youtube.com/shorts/GdjVunylX5w
대기압은 모든 방향에서 작용한다.
따라서 주사기 내부 부피도 기압이 감소하면 증가하게 된다.
실험 전에 주사기 부피를 5mL 로 맞추고 약 0.5기압까지 감소시켜 보았다. 주사기 부피가 10mL로 증가하는 것을 볼 수 있다.
(주사기 피스톤 끝부분을 자른 이유는 피스톤이 뒤로 밀려 나다가 용기천장에 부딪혀서 더이상 밀려나지 않기 때문이다)
다른 한쪽에는 주사기 피스톤을 거의 끝까지 놓고 실험을 했다. 기압차이를 이용해서 주사기 피스톤을 빼는 걸 보여 주고 싶었다.
(주사기 끝 부분에서 약간의 저항이 있어서 피스톤이 잘 빠지지 않는다. 그래서 주사기를 넣을 때 피스톤을 제일 끝까지 당겨 놓아야 빠지는 것을 관찰할 수 있다. 일부 주사기는 그래도 끝까지 안 빠지는 경우도 있다. 실험전에 주사기 피스톤을 빼 보면 저항이 큰 것은 안 빠진다.)
이 실험을 할 때 주의해야 할 점은 주사기 피스톤이 부드러워야 한다. 주사기 종류마다 상당히 차이가 난다. 부드럽게 움직이는 주사기를 사용하는 것이 중요하다.
그리고 주사기 끝을 막는 방법도 주사기 마개를 이용하면 좋다.
15년전에 했던 실험은 아래 링크 참고
대기압 실험 - 진공용기를 이용하여 주사기 팽창시키기
동영상 다운받기진공용기를 이용하여 고무풍선을 팽창시키면서대기압은 모든 방향에서 작용한다는 것을 설명 할 수 있다.그런데 주사기 끝을 글루건으로 막고 진공용기에 넣으면압력을 빼도
sciencelove.com
p.s 몇년전에 거의 10만원을 주고 이 실험을 하려고 자동 감압용기를 구매했다. 감압장치가 뚜껑에 내장되어 있어서 좋았지만, 그럼에도 불구하고 이건 유리로 되어 있어서 운반하거나 보관하기가 어려웠다.
이번에 실험한 제품은 주방에서 사용하는 제품이다. 플라스틱으로 되어 있어서 깨질 염려가 적다. 그리고 가격도 저렴하다.
