다쓴 건전지와 새 건전지 떨어뜨려 구별하는 방법

다쓴 건전지와 새건전지 구분하는 방법은 간단한다.

그냥 떨어뜨려 보면 된다. 그럼 건전지가 바닥에 충돌하고 튀어 오른다.

 

간단한 실험이 좋다. 특별한 준비물도 필요 없다. 

 

어느쪽이 새건전지 일까?

일단 영상을 보자.

 

https://youtube.com/shorts/5NsDoVCNfPs

 

새건전지 보다 다쓴 건전지가 더 많이 튀어 오른다. 이유는

1. 차이점

다 쓴 건전지가 새건전기 보다 더 잘 튕긴다.

2. 원리

이 현상은 건전지 속 전해질 상태 차이 때문이다

1) 새 건전지
전해질 속에 아연, 망간 이온 등 화학적으로 반응할 수 있는 물질이 충분히 들어 있음.
전해질이 점성이 높고 말랑한 젤(gel) 상태에 가까워서 충격을 흡수함.
그래서 바닥에 떨어뜨려도 에너지가 흡수되어 잘 튀지 않음.

2) 다 쓴 건전지
전해질이 대부분 반응해 버려 산화망간 등의 고체 결정이 많이 생김.
내부가 단단하고 딱딱해져서 충격 흡수력이 줄어듦.
그래서 바닥에 부딪힐 때 탄성체처럼 반발하여 잘 튀어 오름.
(논문에 의하면 50% 정도 방전되면 더 방전되도 튀어오르는 높이는 변하지 않는다고 한다)

3. 질량보존 법칙

참고로 질량은 변하지 않는다

p.s.

처음에 이 사실을 알았을 때 나는 믿지 않았다. 그런데 직접 해보고 나서 유의미한 차이가 나는 것을 알 수 있었다.
그래서 원리를 찾아 보니 과학적으로 근거가 있는 현상이었다.

일부 유튜버들은 튀어오르는게 아니라, 약간 높은 곳에서 떨어뜨리면 새건전지는 넘어지지 않고, 다쓴 건전지는 넘어진다고 설명하기도 한다. (이걸 보고 가짜라고 생각했었다)

원리를 몰라도 현상을 먼저 확인하고, 원리를 찾아 보는 것도 재미있는 과학탐구가 될 듯 하다. 


참고로 다쓴 건전지 만드느라 2일 동안 꼬마전구 연결해 두었다.(빨리 건전지가 닳았으면...)

 

관련 논문 자료도 있다. 누군가는 이미 과학적으로 연구해 놓았다. (고규환 선생님이 알려 주셨다)

https://www.rsc.org/suppdata/c5/ta/c5ta01576f/c5ta01576f1.pdf

 

몰랐는데, 분석화학 책에도 실려 있다고 한다. (김주형 선생님이 알려 주셨다)